摘要：土地资源的严重匮缺，导致建筑高度不断增加，致使基础深度也不断加大，深基坑开挖过程中的边坡支护稳定性，已经成为高层建筑施工时不可忽视的关键环节。受复杂地质条件制约的高层建筑，基坑的变形和破坏危害更大。深基坑工程的安全可靠、经济合理，周边建筑物、构筑物及管线的安全是高层建筑施工面临的重要问题。本文结合实际工程，针对复杂条件下深基坑支护存在的问题，分析原因，提出解决措施，确保深基坑支护的稳定性，保证工程安全。
关键词：深基坑；支护；稳定性
复杂地质条件下的高层建筑，深基坑开挖过程中的边坡支护稳定性不可忽视，尤其对处于城市闹市区，基坑超大，工程量大，周边条件复杂的工程，更需要消除不良地质、复杂环境等不稳定因素的影响，确保深基坑支护的稳定，基坑施工的安全，周边建筑物、构筑物及地下管线不受影响。
1 工程概况
1.1工程概况
温州市**办公楼工程，总建筑面积为58501.24㎡，地上建筑面积41719.32㎡，地下建筑面积16781.92㎡，总占地面积11285㎡。建筑高度76.20m，由主楼19层、3层裙楼组成和2层地下室组成。本工程基坑大致呈长方形，东西长125米，南北88米，基坑开挖面积约11000㎡，围护周长约426m，开挖深度约9.5m，局部11.6m，基础采用钻孔灌注桩。
1.2周边环境
温州市**办公楼工程，位于温州市龙湾区，地处永宁西路与龙康路交叉口的西南侧，东侧为已有建筑某文化中心，南面为规划道路，西邻双桥河，北为水心河。本工程基坑周边环境复杂，项目北侧为桥道路基，离开围护约3.5米；西侧为现有河道，离基坑围护13.5米；东侧为龙康路，离开围护约6米；南侧为在建工程，离开围护约35米。本工程基坑施工对周边的影响较大，尤其影响北面的桥道路基及其地下的电力管线，雨水管、污水管，东面的龙康路及地下的综合通信管线，给水、雨水、污水和电力管道。由于西侧为河道，在南侧设两个基坑出土口，土方外运至 指定堆土场地。
1.3工程地质条件
本工程基坑开挖影响深度范围内的地下水主要为孔隙潜水，场地表层地下水属潜水型，赋存于杂填土、淤泥、粘土、软土层中，主要接受大气降水及渗水补给，变化幅度在2-3m左右。地质勘测期间，测得场地地下水稳定水位在地表以下0.14-0.87m之间，高程在2.96-3.56m之间。
考虑现场条件，在西南角和东北角，设置钢筋木工加工棚和材料堆场；在西侧河道和围护之间，搭设彩钢板房作为现场办公楼；在南侧与北侧道路上设置混凝土泵车停放位置。
本工程基坑工程量大，总工期短，基坑支护与降水及土方需交叉进行，基坑支护持续时间长，跨越雨季和冬季，对基坑支护稳定要求高。
2影响深基坑支护稳定性的因素
影响基坑支护稳定性的末端因素很多，涵盖人、材、机、方法、环境等各个方面，综合分析类似工程影响支护稳定性因素，梳理因果分析如下图。
3 影响深基坑支护稳定性的原因
针对本工程实际情况，结合因果分析图，逐项分析影响基坑支护稳定性的各原因如下表。
影响深基坑支护稳定性要因确认表
经过逐条确认，影响基坑安全的主要原因为地质条件复杂，变化多；基坑深、面积大；地下水位高，护坡渗水；④距周边桥道路基太近，场地狭窄；⑤施工工序不合理等。
4 确保基坑支护稳定性的措施
根据要因确认结果，对影响基坑支护稳定性的主要原因制订针对性的解决措施，保证基坑支护稳定安全，减少对周边环境及建（构）筑物的影响。
4.1 复合支护加固
常见的基坑支护结构型式主要有放坡开挖、悬臂式支护结构、内撑式支护结构、锚杆支护结构、土钉墙支护结构等。本工程地质条件复杂，受周围环境的限制，放坡不可行。而对于复杂地质条件下，常用的支护体系为止水帷幕挡土墙+排桩+二道钢筋混凝土内支撑体系+局部双轴水泥搅拌桩加固，本工程帷幕桩采用双轴深层水泥搅拌桩。
在沿基坑竖向设置两道水平方向钢筋混凝土支撑，确保基坑土体变形不超过周边道路及桥梁使用要求。第一道支撑顶面标高为-2.000m，压顶梁设置在四周围护桩上，竖向支撑采用钢构立柱，利用工程桩或新增立柱桩，在支撑间增设连系杆件。
第二道支撑顶面标高为-6.750m，第二道支撑的围檩与灌注桩相连，剥开原钻孔灌注的混凝土保护层，采用2Ф22@两根桩分别与围护桩纵筋满焊搭接，焊接长度不小于300，以作连接第2道支撑的围檩。竖向支撑采用钢构立柱，利用工程桩和新增立柱桩，在支撑间增设连系杆件。
坑内的钢筋混凝土支撑系统的竖向立柱桩大部分利用工程桩，竖向立柱的上部采用格构式井字形钢构架，缀板与角钢的焊接为围焊。井字钢构架顶部伸入钢筋混凝土水平支撑500。
4.2及时降水，保证止水帷幕施工质量
为保证止水帷幕施工质量，施工前应做好工艺试桩，通过试桩，熟悉施工区的土质状况。根据设计确定施工工艺参数：钻进深度、灰浆配合比、喷浆下沉及提升速度、喷浆速率、喷浆压力及钻进状况等，来确保止水帷幕的施工质量。
在基坑周边设置排水沟排走生活污水及地表水。在基坑底设置集水井，随时将降水和坑底渗水排出坑外。
4.3土方开挖与支护配合
本基坑为地下二层，基坑底板面标高为-9.350米，底板垫层底标高为-10.350米，电梯井开挖至-12.600米。基坑开挖深度为9 m，基坑总开挖面积约9000m2，基坑围护周长约400m，土方量约8.5万m3，基坑深、面积大。基坑土质状况不良，施工期间气候条件复杂，土方开挖遵循“分层、分块、小空间、对称开挖”的原则，总体分为两个区、六个块、三层进行施工。分层开挖如下：第一层挖至第一道水平支撑底，浇筑垫层，浇筑冠梁及第一道支撑；待第一道支撑达到设计强度的90％后，由第一道支撑底挖至第二道支撑底；在第二道支撑系统形成并达到设计强度的90％后，由第二道支撑底挖至基坑底板底，超深部分作为第三阶段土方开挖中的第三次挖土，先由机械带挖深1～2m，剩余由人工开挖。通过预留土墩，分层分段对称开挖，加强监测，加强腰梁等内支撑确保深基坑护坡质量。
4.4加强监测
委托专业监测单位，根据规范要求及实际情况，固定观测人员进行边坡水平位移、桥道路基沉降监视，监测基坑外土体、立柱沉降以及水平位移，同时监测支撑截面的轴力，如果某一项指标达到设计报警值即采取相应措施，确保基坑及周边桥道路基等建筑物构筑物的安全，避免桥道路基距基坑近的影响。
4.5合理确定施工顺序
根据现场条件，合理确定施工顺序。止水帷幕桩的施工：基坑两侧水泥搅拌桩施工及局部水泥搅拌桩被动区加固；施工基坑支护用钻孔灌注排桩；基坑降水，开挖第一层土方、凿桩，施工第一道钢筋混凝土支撑（压顶梁）；④开挖第二层土方，施工第二道钢筋混凝土支撑及围檩；⑤开挖第三层土方，设置坑内排水沟、基坑验槽以及基础施工，做好降水和观测工作。
5结论
在复杂地质的基坑支护方案，应综合分析工程地质条件、支护深度、相邻建筑及周边地上、地下环境，充分考虑影响支护稳定的不利因素，坚持安全第一。经过对症下药，本工程基坑外土体沉降及水平位移、深层土体水平位移、围护墙顶水平位移、支撑桩竖向位移、周边管线位移值均在设计的警戒值内。基坑支护结构稳定,基础施工、周边道路、桥梁、管线等安全，基坑稳定，取得了良好的经济、社会效益，达到预期目标。
参考文献
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论文作者:俞锡钢
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：基坑论文; 工程论文; 稳定性论文; 土方论文; 深基坑论文; 位移论文; 立柱论文; 《基层建设》2018年第36期论文;