熊 昌

(机械工业勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710043)



黄土地层某深基坑支护设计方案类比

熊 昌

(机械工业勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710043)

结合陕西某基坑工程的周边条件与地质情况，确定了该基坑的支护设计方案，并与类似工程作了比较，探讨了支护方案在实施过程中的注意事项，确保了基坑施工的安全性、经济性及有效性。

基坑，支护设计，土钉墙，锚索

陕西地区深基坑支护发展快速，支护措施也越来越经济，岩土工程是半理论半经验技术，通过与类似工程比较，可知其是一种可靠的方法。

通过一些已经顺利完成的基坑支护经验数据，为后续的类似工程提供借鉴可让岩土工作者少走弯路，增加经验积累，在保证安全的前提下，尽可能节约支护造价。

1 基坑周边条件及地质情况

1.1 基坑周边条件

场地北侧围墙外为绿化及人行道，再往外就是道路，基坑底边线距离红线约3.5 m，距离道路机动车道约7.0 m。

场地西侧围墙外为绿化及人行道，再往外就是主干道，基坑底边线距离红线约3.5 m，距离主干道机动车道约10.0 m。

场地南侧围墙外为绿化及人行道，再往外就是主干道，基坑底边线距离红线约3.5 m，距离主干道车道约10.0 m。

场地东侧北段围墙外为绿化及人行道，再往外就是主干道，基坑底边线距离红线约3.5 m，距离主干道车道约8.0 m。

场地东侧南段临近2栋建筑 。其中1栋主楼部分21层，附属结构3层，1层地下室采用灌注桩基础，桩长27 m，33.5 m，距离基坑最近处约12.60 m，有一地下车库出入口距离基坑底边线较近，约8.0 m。另1栋为3层～5层建筑，无地下室，北侧距离基坑底边线约11 m，西侧距离基坑底边线约18 m。

1.2 地质情况

地貌单元属皂河Ⅱ级阶地。地层由上而下依次为①素填土、②黄土状土(粉质粘土)、③黄土状土(粉质粘土)、④古土壤、⑤粉质粘土，该层中部、底部局部夹有⑤1中砂夹层或透镜体。⑤1中

砂夹层或透镜体、⑥粉质粘土，该层中部、底部局部地段分布有⑥1中砂夹层或透镜体。

实测本场地地下水位埋深为15.10 m～16.30 m，属潜水类型。

1.3 本项目岩土计算参数

本项目岩土计算参数表见表1。

表1 岩土计算参数表

2 支护设计选型介绍及分析

2.1 本项目支护选型

1)场地北、东、西侧设计采用下部锚拉桩，上部土钉墙的支护方案。由于临近现状围墙，将基坑上部土钉墙底标高放在-7 m，土钉墙翻边至围墙，即土钉墙支护高度7.0 m，下部采用对变形较小的锚拉桩体系支护。根据周边建筑物荷载的不同以及基坑开挖深度不同，采用不同的支护桩支护结构，北、东、西其余部分采用一桩一锚。

场地南侧由于地铁相关规定限制，为满足相关规范及地铁管理规定，采用双排桩+锚索+上部土钉墙的支护形式。

2)根据地层条件，本工程降水选用管井法降水。在计算的基础上，综合考虑各种因素的情况下，沿基坑周边布置降水井32口，井径800 mm，井深为40 m，平均间距约为23 m。

2.2 本项目支护选型分析及与类似工程比较

1)根据地勘报告，场地的土质在陕西地区偏好，有较好的自立性，基坑上部采用土钉墙支护形式，对节约成本加快进度是有利的。上部土钉墙下部锚拉桩为我单位最先在陕西地区深基坑中采用，目前陕西超深基坑只要上部有空间且距离重要建筑有一定的距离，均采用此方法节省造价。类比我单位在附近完成的深基坑，上部采用7 m土钉墙方式在本工程中是可行的。

2)采用一桩一锚支护方式，突破陕西这些年超深基坑做法，采用2.0 m桩间距，800 mm～900 mm桩径护坡桩，大幅度节约造价。早期类似工程一般采用1.5 m桩间距，后来根据经验积累变为1.6 m～1.8 m。本次通过变形监测数据分析，结合黄土特性，我们发现黄土基坑支护还有潜力可挖，根据附近工程经验积累，进行突破，此种突破也是根据类似工程经验得出来的规律，不是盲目突破，事实证明此处突破是可行的。

3)按照用地红线基坑西侧本不能设置外坡道，在建设方未提供资料的情况下，我方自行联系测量单位放线，发现基坑西侧用地红线在围墙内，占用用地红线至围墙之间距离刚好能设置一个宽6 m的外坡道，此外坡道对基坑后期顺利出土起了决定性作用。陕西特别是西安地区，土方开挖受各方因素限制较大，根据我方周边类似工程经验，没有一个外坡道，施工建设后期会举步维艰。由于内坡道占用基坑空间，后期挖除时，经常会存在安全隐患，且代价要高，众多基坑安全问题均出在此处。因此，通过类比其他工程，本项目采用外坡道是合理的，为建设方解决了施工难题。

4)通过与已施工完成的某超深基坑类比，鉴于本项目周边环境更为严苛，岩土状况相对较差，针对三种锚拉桩破坏形式，在已完成工程设计的基础上，本项目护坡桩主筋由14Φ25增加到20Φ25 ，旋喷锚索平均长度由20 m增加到23 m，桩嵌固段加长约1 m。为防止腰梁脱落，本项目采用与附近已完成项目相同的支护桩锚索连接技术。

5)场地东侧南段临近2栋建筑，其中1栋主楼部分21层，附属结构3层，1层地下室，采用灌注桩基础，桩长27 m,33.5 m，距离基坑最近处约12.60 m，西侧有一地下车库出入口距离基坑地边线较近，约8.0 m。由于主楼为桩基础，锚索施工时可能会遇到障碍物难以成孔。 施工时先用常规锚杆钻机试成孔，若能顺利成孔再用旋喷锚索钻机施工旋喷锚索，若锚杆转机成孔遇到阻碍可移动孔位，重新成孔，对未达到设计深度的孔采用水泥浆灌注。此方法也是近期我单位在其他工程中的施工经验，采用此方法解决了锚索成孔遇到障碍物的问题。

6)我们在本场地采用开放式降水，根据经验不会对环境造成危害。

现阶段水位受地铁影响，如地铁停止降水后，水位恢复到历史高水位。我方根据地铁附近类似工程经验得出，借鉴之前水位信息，设计降水相关参数。

3 相关经验

3.1 变形问题

目前变形问题是岩土工程尚未解决的问题，现有计算与实测变形差异非常大，实际的变形量往往只有计算变形量的1/3～1/4。

3.2 反馈式设计和信息法施工

JGJ 167—2009湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程3.2.1条规定安全等级为一级的基坑工程设计应采用动态设计法及信息施工法。按照规范要求，本项目应勘察出红线外30 m～40 m范围，实际不具备条件，陕西地区一般未做基坑专项勘察，而常规勘察报告中勘察钻孔布置在基坑内，土压力来自基坑外，此外由于土力学理论尚不完善，岩土工程实施过程中要根据基坑监测资料判断是否正常，是否要增加措施，往往事故的发生就是因为不能对异常征兆及时采取措施。

由于诸如上述的不确定因素，类比就成为了基坑支护设计施工中不可缺少的一种重要方式。

4 支护工程成果

本工程工作于2015年12月开始，经过详细地现场踏勘，分析基坑边坡与相邻建筑物、相邻道路的关系，经建设方组织全国各地专家进行评审，最终确定方案，之后与该工程各参见方进行了十多次的方案研讨，分析及论证，最终确定了设计方案并提交了施工图。

基坑支护施工于2016年3月开始，经专家对设计及施工方案的评审，方案切合实际、措施齐全、安全可行。现场施工按设计工况分段分层施工，流水作业，监测数据动态回馈设计及施工，实现信息化施工管理，目前基坑已挖至坑底，施工结果及基坑位移监测和周边建筑物、管线监测结果表明了本基坑支护及降水设计及施工是安全、经济、有效的。由此得出，前面的类似工程经验类比及突破在黄土地层中是可行的。

5 结语

1)本项目目前除了地铁换乘站外的最深基坑(最深处约为24.95 m)，项目为重点工程，到现场参观、考察的人员比较频繁。

2)本项目带来了岩土工程领域新的机遇与挑战，特别是地铁管理部门相关规定出台后，相关支护措施也发生了改变，这也要求设计人员今后考虑基坑支护方案时应在规划范围以内实现基坑的安全，并且做到经济可行。

3)通过类比，找到本工程最节约的支护形式，为后期其他项目提供借鉴。

The comparison on a deep foundation pit support design scheme of loess strata

Xiong Chang

(MechanicalIndustrySurveyandDesignInstituteLimitedCompany,Xi’an710043,China)

Combining with the surrounding conditions and geological situations of a foundation pit engineering in Shaanxi, this paper determined the support design scheme of the foundation pit, and compared with similar engineering, discussed the matters needing attention of support scheme in the implementation process, ensured the safety, economy and effectiveness of foundation pit construction.

foundation pit, supporting design, soil nailing wall, anchor cable

1009-6825(2017)07-0066-02

2016-12-25

熊 昌(1984- )，男，硕士，工程师

TU463

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