天津泉州建设工程集团有限公司 天津 30000
摘要：本文详细介绍了天津市聚汇和兴项目深基坑支护工程设计的全过程，根据天津地区的地质、水文情况以及项目实际情况，通过几种施工方案对比，最终确定了本项目深基坑支护施工方案，并论述了深基坑支护工程的结构设计及计算。
关键词：深基坑；支护工程；施工技术；施工质量
1、天津聚汇和兴项目概况及基坑支护工程技术要求
1.1项目概况
天津聚汇和兴项目总建筑面积约为5.992万平方米，其中住宅建筑面积约5.54万平米，包括3栋33层的高层；商业部分建筑面积约0.4万平米。地下共2层停车场，约800个车位；住宅总户数为840套；建筑主体分布，A座为南北向，B座为塔楼设计，C座为东西向。
本项目±0.000标高相当于绝对高程4.900，自然地坪绝对标高约为3.700。地下车库基础底板底相对标高-26.70，下设100厚素砼垫层及50mm厚防水保护层，基坑底开挖至相对标高-26.85，开挖深度约为25.65m。主楼部分深基坑底相对标高为-28.25m，挖深约27.05m；主楼电梯基坑底相对标高为-29.45m，比主楼基坑深1.2m，位于主楼基坑中部。主楼基坑位于大基坑西南一侧，主楼基坑底边最近距离支护桩边约5.2m。
基坑周边围护结构采用1000mm厚钢筋混凝土地下连续墙，墙深44m，既做围护结构，又作为地下室结构外墙使用。支撑结构利用部分结构楼板代替水平支撑，在四层结构楼板的相应标高处，各设置一道环梁和对撑的组合水平支撑结构，水平支撑结构包含在水平结构楼板内。
1.2 项目地质状况及水文条件分析
1.2.1 项目现场地质条件
1、现场土特征以及分布
本深基坑所处位置属于华北平原滨海冲击平原，属海陆交互相沉积地层，地形平坦，天津聚汇和兴项目深基坑场地土，按成因年代涉及有如下6层。
①人工填土层（Qml）
全场地均有分布，厚度一般为2.50至5.50m，底板标高为0.45至-1.83m，底板标高为-3.19m。
②全新统上组陆相冲积层（Q43al）
一般位于埋深约5.50m以上，厚度0.70至3.20m，顶板标高为0.45至-1.83m，主要由粉质粘土组成，呈灰黄—黄灰色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹薄层粉土透镜体。
本层土水平方向上土质较均匀，分布欠稳定，受坑深的影响。
③全新统中组海相沉积层（Q42m）
一般位于埋深约5.50至14.50m段，厚度8.30至9.30m，顶板标高为-2.49至-3.19m，主要由粉质粘土（力学分层号3）组成，呈灰色，软塑状态，有层理，属中压缩性土。局部夹薄层粉土、淤泥质粉质粘土透镜体。
本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
④全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）
一般位于埋深约14.50至16.00m段，厚度1.00至1.50m，顶板标高为-11.33至-11.82m，主要由粉质粘土（力学分层号4）组成，呈黑灰—浅灰色，可塑状态，无层理，含有机质、腐植物，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。
本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
⑤全新统下组陆相冲积层（Q41al）
一般位于埋深约16.00至20.50m段，厚度3.70至5.30m，顶板标高为-12.33至-13.22m，主要由粉质粘土（力学分层号5）组成，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。
本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
⑥上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal）
一般位于埋深约20.50至32.50m段，厚度11.50至13.00m，顶板标高为-16.83至-17.99m，该层从上而下可分为2个亚层。
本层土水平方向上土质较均匀，分布较稳定。
2、施工方案的研究
2.1 支护结构方案的研究
2.1.1 支护结构适用性分析
基坑支护结构的选定所需考虑的因素：
（1）施工现场地质特征、水文特征。
（2）基坑尺寸以及深度。
（3）施工现场周围环境：施工现场坐落地点；周围建筑物情况；施工现场周围地下管线以及地下构筑物情况；周围交通情况；周围水域、河流分布情况；临近是否有在施项目。
（4）荷载状况：地面荷载分布、土压力、水压力、临近建筑物荷载以及施工荷载。
（5）基坑支护结构造价要求。
（6）基坑开挖及降水方法。
（7）工期要求。
（8）设计允许变形量。
就上述影响因素对应本项目的情况
（1）施工现场地质特征以及水文特征在1.2中提及。
（2）基坑深度约27m，总土方量约为 180000 m3。
（4）降水方法：降水采用大口井进行降水，采用水泥砾石管，井径600，井深45m。
（5）设计允许变形量：基坑变形观测，累计20mm；周边建筑沉降监测 10mm/d；周边道路沉降观测 10mm/d；地基隆起，累计25mm。
（6）工期要求：围护结构施工要求在 3 个月内完成。
（7）基坑支护结构的造价要求：在保证方案可行且对周边建筑基本无影响的条件下，降低工程造价。
2.1.2深基坑支护方案的比选
本项目基础深达27m，开挖土方难度大，周围建筑物密集且众多，地面荷载大，且对沉降及建筑物倾斜有严格要求，需在满足安全、施工便捷的基础上，减少对周围环境的影响，将支护结构的施工工期控制在3个月内，尽可能降低投资。针对上述要求，下面从技术、可操作性方面对基坑支护方面做进一步优化、选型。
本工程共计四道水平支撑，其中第一道水平支撑为临时支撑，第二、三、四道支撑为工程正式结构楼板加环梁对撑，钢筋为三级Ф10、Ф16、Ф25、Ф28，主筋接头采用机械连接。第一道支撑顶标高位于-1.25m，对撑梁截面尺寸800×900，板厚180mm。第二道支撑顶标高位于-5.45m，环梁截面尺寸250×750，对撑梁截面尺寸1000×750，板厚 200mm。环梁第三道支撑顶标高位于-9.05m，环梁截面尺寸250×750，对撑梁截面尺寸 1000×750，板厚300mm。第四道支撑顶标高位于-12.65m，环梁截面尺寸 250×750，对撑梁截面尺寸1000×750，板厚 200mm。
降水井井径600mm，井深35m，数量46口；基坑外观察井井径 600mm，井深30m，数量10口；基坑内承压水减压井井径650mm，井深46m，数量4口；基坑外承压水观察井井径 650mm，井深46m，数量4口。
2.1.4基坑支护工程施工应急措施
天津聚汇和兴项目基坑为深基坑，基坑的主要支护体系包括地下连续墙、四道支撑，降水设施包括降水井及减压井。为了在基坑施工过程中对出现的情况作出及时的处理，确保整个工程顺利进行，施工前针对本基坑工程中可能遇到的情况提前作出如下对策。
地下连续墙渗漏
（1）采用防水砂浆直接修补渗漏部位（微量渗漏的情况下使用）
（2）采用引流法（渗漏量较小的情况下使用）。在基坑渗水点插入引流管，在引流管周围使用防水砂浆进行封堵，待防水砂浆强度达到要求后，将引流管关闭。
（3）采用双液注浆法（渗漏严重时或者渗漏点在开挖面以下）。配置化学浆液及水泥浆，分别灌入注浆筒，用土袋堆堵渗漏孔进行阻水，使用注浆泵将浆液注入渗漏部位，进行封堵，封堵完毕后，拆除土袋。
施工现场周围地面开裂或建筑下沉倾斜
（1）对已有建筑进行加固，以确保安全。
（2）根据事故发生的原因，有针对性的采取加固措施，以稳定被扰动土体。
（3）在地下连续墙外设置观测井，必要时进行灌水防止地面下沉、开裂。
地下连续墙缝隙间距过大，土体流失停止开挖，加设挡土板，利用墙后土体已形成的拱状断面，用水泥砂浆进行抹面，并使用双液注浆对孔洞进行封堵。
基坑坑底隆土、突涌
（1）基槽内设置 4 口减压井，井底位于-46m 处，如出现地基隆起、突涌，立即启动减压井进行抽水。
（2）根据施工现场情况，在突涌部位10m 附近开挖集水坑。
（3）开挖 300×500 的盲沟，其中填寸石，上盖土工布，将水由突涌处引入集水坑，用水泵将集水坑内水抽至基槽外。
（4）涌水点内填沙袋，上覆反压土，待水位下降后可清除。
地下连续墙体不平露筋
（1）对凸出部位的墙体进行剔凿，采用人工剔凿至设计墙体处。
（2）对墙体钢筋裸露的情况，将裸露部位后面混凝土表面进行剔除，露出坚实混凝土面层后，把钢筋用钢刷清理干净，支模采用 SCM 无收缩混凝土灌注。
3、结语
深基坑施工是建筑工程建设过程中的关键部分，而深基坑支护工程的施工质量与建筑物安全稳定性有着很大的关系，不仅会直接影响到整个工程项目的质量及整体效益，严重时还会对人们的生命财产安全造成威胁。
本文通过对天津聚汇和兴项目水文地质情况进行的分析，得出场区岩土工程结论，从工程现场条件、适用性等方面对基坑支护方案进行比选，最后确定采用地下连续墙加四道支撑的支护体系结构。对该方案的结构进行设计，提出了施工过程中需要注意的问题，最后得到此次支护结构是成功的，基坑是安全、可靠、稳定的。
论文作者:邓大治
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/8
标签：基坑论文; 标高论文; 结构论文; 项目论文; 天津论文; 截面论文; 粘土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;