关键词：复杂环境；条形基坑；施工技术
1条形基坑的概念
条形基坑也称带形基础，是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基坑和柱下条形基坑。基础的长度大于或等于10倍基础的宽度。条形基坑的特点是，布置在一条轴线上且与两条以上轴线相交，有时也和独立基础相连，但截面尺寸与配筋不尽相同。另外横向配筋为主要受力钢筋，纵向配筋为次要受力钢筋或者是分布钢筋。
墙下条形基坑和柱下独立基础（单独基础）统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。
无筋扩展基础。无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基坑或柱下独立基础。无筋基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都不高，为了使基础内产生的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，设计时需要加大基础的高度。因此，这种基础几乎不发生挠曲变形，故习惯上把无筋基础称为刚性基础。
无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。无筋扩展基础的抗拉强度和抗剪强度较低，因此必须控制基础内的拉应力和剪应力。结构设计时可以通过控制材料强度等级和台阶宽高比（台阶的宽度与其高度之比）来确定基础的截面尺寸，而无需进行内力分析和截面强度计算。
2建筑工程复杂环境的特点
2.1周边建筑物密集
土地资源是珍贵的，如今寸土寸金，建筑也越来越高，特别是一些地方建筑物非常密集，要在这样的环境下建设高层建筑，对于基坑的设计是一个巨大的挑战，基坑周边存在已建建筑物、交通道路及地下管线，对于这样周边环境条件复杂的基坑，既要创造条件便于土方的开挖，又要保护建筑物密集地区的环境。因此，如何安全、合理地选择支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是深基坑工程需要解决的主要内容。
2.2工程所在的土质层
我国的地质资源丰富，不同的地方不同的土质层，如：杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粘质粉土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉砂等。
2.3水文地质
水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设有着重要的影响。
3条形基坑支护方案设计
3.1基坑支护设计原则
保证支护结构及土体在施工期间的整体稳定性。
确保周围环境安全可靠。
经济合理、施工方便、缩短工期。
3.2基坑工程特点
基坑影响范围内的地基土主要为填土、粘质粉土、淤泥质土和粘土等，填土组成复杂，粘质粉土强度高、压缩性低，但渗透性能好，淤泥质粘土(淤泥质粉质粘土)强度低，压缩性高，厚度较大，对基坑变形、整体稳定影响大。应对基坑的变形控制、防渗止水、抗管涌、浅层障碍物及不良地质等对支护体施工的影响充分考虑。
3.3地下连续墙(“二墙合一”即支护结构兼做地下室外墙)结合临时内支撑方案该方案具有以下几个优点：
3.3.1工艺成熟，适宜于各种土质，施工速度快，采用地连墙在挡土和止水方面均有保证，刚度大，可靠度高，是目前最为可靠的支护形式。
3.3.2临时支撑在平面及竖向可以灵活布置，优化布置可使地连墙在各个施工工况下的内力变形尽可能合理，减少地连墙的用钢量；与逆作法或半逆作法相比，挖土施工非常方便，基坑暴露时间较短。
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3.4大直径灌注桩结合内支撑方案
钻孔灌注桩结合三轴水泥搅拌桩止水帷幕，工艺非常成熟，应用广泛。
支护体内力大，大直径灌注桩受力性能差，钢筋利用率低，技术经济指标相对低。
支护体占用较多的用地空间，支护结构将紧贴用地红线，甚至影响市政管线。
3.5方案确定
如果建筑工程开挖深度深，地下3层，而周边环境复杂，场地紧张，变形要求高。地下连续墙适宜作为本工程的支护结构，同时兼作地下室的外墙。综合分析，可采用800mm厚地下连续墙作为基坑挡土结构兼防渗帷幕，同时作为地下室外墙，即“二墙合一”，沿竖向设置3道钢筋混凝土内支撑。因混凝土支撑可根据基坑的形状灵活布置，刚度大，积累的经验多，故采用混凝土支撑。地下连续墙的墙段采用十字钢板接头，施工质量容易保证，止水效果好。地连墙与主体结构的底板(边梁)、楼板、楼层梁、柱、混凝土内墙等构件相连，保证地连墙与主体结构连接的整体性。地连墙与地下室基础底板、各楼层梁等采用接驳器连接，与地下结构楼板、围檩等采用预埋甩筋方式连接。为确保地下室的干燥和美观，在地连墙内侧做内衬墙。内衬墙与地连墙之间保持一定的距离，其空间做排水集水沟使用。地连墙底端进入性质相对较好的土层(打穿性质较差的淤泥质粘土层)，为防止地连墙在施工阶段沉降过大，以致影响到预埋件的精度，考虑在地连墙的钢筋笼重预埋注浆管，待地连墙施工结束后，对地连墙底部进行高压注浆。一方面可以减少墙底沉渣的影响，另一方面可同时提高墙底土体的承载力，提高墙底端以上一段范围的侧摩阻力，减少地连墙施工阶段的沉降，同时也提高承载力。
3.6其他问题
3.6.1监测
由于基坑周边环境复杂，基坑施工过程应委托专业单位对基坑及周边环境(包括四周建筑物、道路、地下管线等)进行监测，基坑开挖期间及时提交监测资料，以便信息化施工。
3.6.2土方开挖
土方开挖深度深，场地紧张，土方开挖难度较大，出土效率直接影响本工程的工期。主要需要重点考虑以下几点：第一道支撑可考虑作为施工栈桥；坑内土方应分层分块进行，特别是立柱周边的土方开挖应均衡对称进行，防止产生坑内土体滑坡，严禁两侧高差过大致使立柱侧向偏位，从而影响到支撑体系的安全。挖土施工机械严禁碰撞立柱；土方开挖与支撑施工、基础施工应紧密衔接。尽量减少基坑的无撑暴露时间，减少坑底土体的无垫层暴露时间。
4基坑支护结构计算
4.1取值说明
计算分析采用FＲWS深基坑支护结构设计软件进行。按照地面超载20kPa，开挖深度14.45～15.7m，在开挖深度范围内，土层土工计算参数根据地质报告采用，土压力采用朗肯土压力理论进行计算，水土合算，同时考虑了土的成层性。
4.2支护结构部分计算图
验算后，基坑抗倾覆稳定安全系数为1.31＜1.2；整体稳定性安全系数为1.38＜1.35；土体抗隆起安全系数为1.92＜1.8。满足规范要求。
5基坑施工保证措施
5.1坑内被动区加固措施
为防止土方开挖过程中对基底的过分扰动，影响基坑及周边环境，坑内被动区采取三轴搅拌桩进行地基加固处理。
5.2基坑降水措施
地连墙可以有效地将基坑外的水流截断，考虑到浅层分布有粘质粉土层，为便于挖土，根据基坑规模，在坑内设置自流深井疏干。为防止地面水进入基坑，在基坑外侧四周设置地面排水沟，将地面水引进邻近下水道。
5.3基坑监测
为保证施工的安全和开挖的顺利进行，减少基坑开挖过程中对周边环境的影响，在整个施工过程中应进行全过程的监测，实行动态管理和信息化施工。本基坑监测内容主要涉及到地连墙外侧的深层土体位移、地下水位位移、支撑轴力、周边建(构)筑物、周边管线及道路等监测项目。
参考文献：
[1]武汉某基坑支护工程设计方案比较分析[J]. 严稳平.??土工基础. 2017(02)
[2]复杂周边环境基坑工程变形控制技术[J]. 王曙光.??岩土工程学报. 2013(S1)
论文作者:黄庆贵
论文发表刊物:《防护工程》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/27
标签：基坑论文; 基础论文; 条形论文; 粘土论文; 结构论文; 土方论文; 淤泥论文; 《防护工程》2017年第8期论文;