□文/李建刚 秦 阳

□秦 阳/天津市城投置业有限公司。

淤泥质条件下基坑支护工程设计与施工

□文/李建刚 秦 阳

天津港淤泥质土层条件下基坑支护工程常采用工字钢类排桩的支挡结构，由于较厚的淤泥质土层的影响，为满足规范计算要求，工字钢必须插入好土层，这样势必工字钢的长度很长。文章就淤泥质土层的特点及泵房的结构特点，以实际工程为例，介绍了适当减短工字钢长度的设计方法，实践证明结合相应的施工措施该设计方法是可行的。

淤泥质土；工字钢；基坑；支护

1 工程概况及特点

某拟建物位于天津港东突堤区内，为现浇钢筋混凝土结构。基础平面呈矩形，长14.4m，宽9.4m。现场地坪标高为-1.100m，基坑底标高为-6.400m。基坑净深度5.3m。

场地埋深20m范围内几乎没有好土，土层c、φ指标极低，含水率高，基坑面积小且浅。基坑支护若采用钢筋混凝土灌注桩加内支撑，则投资大、工期长且支护桩的埋深较长。

2 工程地质条件

岩土工程勘察报告显示，现场地势较为平坦。其下土层根据时代特征、成因类型及土层的物理力学指标值在钻深范围内分为5大层，场地典型地质剖面见图1。

工程勘察期间初见水位埋深1.81m；稳定水位埋深1.77m。地下水位随季节变化。丰水季上升，枯水季下降，变幅0.5m/a。地下水类型为潜水，主要为大气降水补给。对场地埋深20.0m以内土层进行了室内渗透试验，各土层渗透性指标统计分析结果见表1。

表1 土层渗透性指标

3 基坑周边环境情况

拟建物北侧地下结构距10层的大楼22.5m，大楼基础为25m长预制桩基础；南侧为现有绿地；西侧距现有一层人防6m；东侧场地开阔；四周无地下管线，见图2。

4 基坑支护设计

基坑支护设计计算采用同济启明星深基坑计算软件，由于该区域埋深20m范围内土层均为淤泥和淤泥质粘土，支护桩设计长度应该达到17m各项指标才能满足规范要求。但市场型钢长度均为12m，17m长型钢购买困难且造价较高，最终商定支护桩改为12m，经验算抗倾覆安全系数仅为0.68，整体稳定性安全系数仅为0.68，均远小于规范要求。为保证基坑工程顺利进行，采取以下技术措施。

1）为有效控制坑边超载，采用13m长臂挖掘机进行基槽开挖。

2）待挖至基坑设计标高，将原设计换填300mm厚碎石垫层和100mm厚混凝土垫层改为随开挖随施工400mm厚素混凝土，使其在最短时间内形成护底效应。

5 基坑围护结构

根据建筑物基坑平面形状、基坑深度、场区地质水位情况及周围所处环境状况，综合考虑基坑支护安全、经济、施工可行性等多方面因素，拟采用12m定尺的40b工字钢@450mm作为支护桩，一顺一丁高低桩形式。坑底以上钢板桩间采取插木胶模板挡土措施。支撑系统为角撑加水平支撑，上下二道均采用40b工字钢并与钢腰梁焊牢。综合考虑场地土的渗透性、周边环境情况及类似场地工程的成功经验，采取不设止水帷幕的方式，见图3。

6 监测分析

6.1 监测方案

由于该区域埋深20m范围内土层均为淤泥和淤泥质粘土，故支护桩桩底无法插入好土层，为确保工程顺利进行，沿基坑周边在跨中位置各设置1个水平位移测点，见图4。

6.2 监测数据分析

监测从2010年7月28日上午8时开始至2010年8月10日下午16时每天观测一次，此后，各项变形趋于稳定。直至2010年9月13日各项变形已稳定，此时最大水平位移测点1为61mm。

基坑最大水平位移为61mm，桩长12m设计水平位移为60mm，实践与理论基本符合。

证明12m支护桩在有效技术措施下是可行的。

7 结语

基坑开挖深度5.3m，采用12m长40b工字钢支护，一道水平钢支撑，通过采取一定的施工措施，实践证明是可行的。这种设计方案能在淤泥质地层条件下得以成功实施，是对目前计算理论的一项新突破，对于类似地质条件下的小而浅的基坑工程桩体的嵌固深度有一定的借鉴意义。

TU447

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1008-3197（2011）03-14-02

2011-04-06

李建刚/男，1958年出生，天津市建设工程招标有限公司总经理，高级工程师，从事招标管理工作。

□秦 阳/天津市城投置业有限公司。