王云星

随着城市建设的发展，地上、地下建筑物的日益增多，新建地下建筑不可避免的会与已有地下建筑物相互影响，这种影响是新建地下建筑物基坑围护方案选择的主要因素之一。为分析复杂环境下，基坑施工对已有建(构)筑物的影响，有学者建立了同时考虑基坑围护结构、土体、地下管线、周边建筑共同作用的分析模型，采用三维有限元方法对不同围护形式的深基坑工程进行了分析和研究［1-4］。本文对杭州地区某复杂环境下的深基坑支护工程进行分析，介绍该项目的围护设计思路与实施方法，为类似周围环境复杂的建筑物深基坑设计提供参考。

1 工程概况

1.1 周边环境

杭州市桐庐县保障性住房地下室深基坑工程位于杭州市桐庐县，拟建一层地下车库，桩基础为人工挖孔桩基础，板底开挖深度为5.7 m～6.0m，靠水渠位置开挖深度7.7 m，电梯井坑开挖深度8.6 m。

基坑周边有众多的建(构)筑物需要保护，且距坑边非常近:基坑北侧为大奇山路，距离地下室外边线约13 m;基坑南侧为本项目施工场地，需要施工浅基础;基坑东侧为灌溉水渠、单层临时仓库与电线杆，水渠距离地下室外边线0m～5 m、渠深4 m、渠宽10m，渠坝为压实粘土，临时仓库距离地下室外边线约4 m～6 m;基坑西侧云栖路有电力管线与煤气管线，距离地下室外边线约0m～2 m。

1.2 工程地质条件

地貌上属山前残坡积和山前冲洪积混合相，场地内地基土分为3个工程地质层，分述如下:

①素填土，层厚0.70m～6.20m，灰黄色，松散，稍湿。由强～中风化的粉砂岩碎石、块石混杂残坡积土组成。②含碎石粉质粘土，层厚1.40m～4.50m，灰黄色，中密，湿。以粉质粘土为主，混杂较多的碎石，颗粒间由粉质粘土充填。碎石含量在10%～35%左右，粒径在3.0mm～30.0mm之间，最大可达14.0cm。③强风化泥质粉砂岩，层厚0.50m～4.30m。灰黄色，强风化，湿。岩石部分风化呈土状，岩石结构构造清楚，风化裂隙发育，岩芯样呈碎块状为主。

1.3 地下水

地下水为①素填土孔隙潜水和②含碎石粉质粘土的孔隙潜水。勘察期间，测得场地内地下水在0.10m～5.70m之间，场地的地下水水位主要受大气降水和地表水补给，地下径流排泄。基坑东侧灌溉水渠水位高出基坑开挖面约6 m，水量充沛。

2 基坑围护方案

本工程开挖影响深度范围内主要以填土、含碎石粘土和风化泥岩为主，土体力学较好，但场地用地条件非常紧张，西侧云栖路地下管线紧靠地下室外边线，距离仅0m～2 m，东部紧邻水渠，水渠距离地下室外边线仅0m～5 m，部分紧靠临时仓库和电线杆。为有效保护周边道路、市政管线、水渠渠堤以及周边建筑，需要严格控制基坑变形、防止地下水的运移。由于场地用地非常紧张，没有止水帷幕的用地空间，因此采用咬合桩作为挡土和止水帷幕，咬合桩桩型选用适合于本场地地质条件的冲孔桩。其围护剖面图见图1。

2.1 围护结构施工

1)围护桩采用φ800@600的冲孔咬合桩，两根钢筋混凝土桩中间镶嵌一根素混凝土桩。2)先施工素混凝土桩，钢筋混凝土灌注桩须在两侧混凝土嵌桩初凝前成孔，可根据施工进度在嵌桩素混凝土中添加适量缓凝剂，端头桩和施工间断时接桩可用砂桩临时替代，桩位水平偏差要求小于50mm。3)钢筋混凝土桩桩底进入中风化岩层1.0m，素混凝土桩桩底进入强风化岩层1.0m。4)咬合桩孔底沉渣应小于200，桩身混凝土灌注充盈系数不得小于1.1，超灌高度大于0.5 m，混凝土强度C25。5)为控制变形对水渠渠坝的影响，桩顶设一道钢筋混凝土支撑，冠梁尺寸为1000×700(高)，主支撑断面700×700(高)，次支撑断面500×700(高)。

2.2 降水施工

1)基坑内采用自流深井降水，井底标高为－8.500m，坑内水位降至开挖面以下0.5 m。2)自流深井采用冲孔成孔，孔径800mm，设250mm级配砂石过滤层，井管采用φ300 PVC波纹管，沿管长方向均匀布置 φ10@100圆孔。3)深井内水泵功率不小于1.5 kW，深井应由经验丰富的专业单位施工，确保降水效果。4)施工现场必须配备双路供电或柴油发电机，确保井点降水的连续性。5)自流深井应从自然地坪开始打设，降水一周后再行挖土。

3 结语

在城市中进行深基坑开挖施工，基坑周围往往存在大量的交通要道、房屋、地下管线、市政设施等已有建筑物。这些建筑物对基坑变形非常敏感，当建筑物距离基坑边很近的时候，必须安全、合理地选择围护结构与止水帷幕形式，根据基坑工程的特点进行科学的设计，采取足够的措施减小基坑变形，防止土体位移和地下水的运移对已有建筑物和基坑工程造成影响。本文对杭州地区某复杂环境下的深基坑支护工程进行了分析，在围护方案选择时，着重考虑基坑施工对周围环境的影响，提出采用冲孔咬合桩的围护方式，对基坑周边的水渠进行保护，防止变形和渗漏对水渠产生影响，为类似周围环境复杂的建筑物深基坑设计提供了参考。

［1］沈 磊，陆余年，岳建勇.超大深基坑变形特征的数值模拟及其实测分析［J］.地下空间与工程学报，2005，1(4):538-542.

［2］崔宏环，张立群，赵国景.深基坑开挖中双排桩支护的三维有限元模拟［J］.岩土力学，2006，27(4):662-666.

［3］赵 杰，邵龙潭.深基坑土钉支护的有限元数值模拟及稳定性分析［J］.岩土力学，2008，29(4):984-988.

［4］陈俊生，莫海鸿，刘叔灼，等.复杂环境深基坑施工过程的模拟分析［J］.岩土力学，2010，31(2):649-655.