软土地区深基坑围护选型-开挖和监测研究

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1、软土地区深基坑围护选型开挖和监测研究　　摘要：随着城市建设的快速发展，建筑物愈建愈高，基础埋深越来越大，深基坑施工面临着不断的考验，尤其像天津、上海等软土地区，如何选用适当的围护形式、开挖方法而安全、经济地完成深基坑围护设计、施工与监测，是软土地区深基坑控制的重点、难点。天津俊安发展大厦地处天津滨海地区，地下3层，四周环境复杂，对基坑变形要求很高，基坑围护采用钢筋混凝土灌注桩（局部SMW桩）+内支撑形式，取得了良好的控制效果。关键词：软土地区；深基坑；围护结构；降水；开挖；监测中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：1.工程概况：俊安发展大厦项目位于

2、天津滨海新区经济技术开发区，在由巢湖路、第二大街、南海路、发达街合围地块内，由地上1栋20层、1栋19层、1栋6层、1栋3层共4栋单体及地下3层连通式地下室组成，为一座集商业、餐饮、休闲于一体的综合性大厦。本工程基坑平面形状呈倒“L”形，基坑开挖面积约17500㎡，±0.000相当于大沽高程+4.500m，场地自然标高为-0.6m，开挖深度约16m，最深处约19m，属深基坑工程。场区平面位置如图1所示。12图1场区平面位置及周围环境图2.土层分布情况本工程场地所处地貌类型属滨海相海积、冲积平原，地势总体较平坦，土质为典型天津滨海地区软土，以淤泥质黏土、粉质黏土、

3、粉砂为主，各层分布情况见下表1：表1场区土层分布表3.地下水情况据本工程区域水文地质资料及勘察期间的观测，场区浅层地下水包括上层滞水、潜水两种，静止水位较高，在地表1.2～2.5m以下,主要含水层为黏土、淤泥质黏土、粉质黏土；而在埋深约27.40～29.50m以下的粉砂含水层中存在微承压水，其水头埋深约4.70m（大沽标高为-1.20m），属第四系孔隙性潜水，主要靠大气降水补给，以蒸发和向地势低洼处排泄方式为主。水位随季节的变化略有变动，年变幅0.50～1.00m。4.场地周围环境及难点分析如图1，基坑东侧距巢湖路7米；南侧西段距银座公寓10米（该公寓地上17层

4、，地下2层），东段距第二大街8米；西侧南段距银座公寓仅8米，北段距南海路10米；北侧距发达街仅6.5m，周边环境复杂。12由上可知，本基坑施工的重点难点是：(1)场地土质软弱，地下水位高，开挖深度大，四周距道路及建筑物过近，各道边地下有多种管线、电缆，尤其是银座公寓及北侧发达街，且其基础埋深均浅于本基坑，对基坑变形控制要求很高，基坑开挖不能造成坑外地下水下降，否则坑外地面会出现显著沉降，危及四周环境安全。(2)地下承压水层距坑底深度较小，必须对承压水进行控制，以保证坑底不被承压水顶破而发生突涌破坏导致基坑事故，故需要对降水进行专项分析与设计，确保基坑围护隔水、降

5、水、承压水减压的安全实施。5.基坑围护方案选择基坑深度大，地下水位高，基坑围护须兼有截水和挡土双重作用，且场地狭小无放坡条件，故基坑围护方式只能按深基坑常用的围护类型选取，如三轴搅拌桩止水帷幕+排桩、地下连续墙等。排桩式围护有悬臂式、排桩加锚杆、双排桩门架式、排桩+内支撑等几种形式，前三种据计算无法满足变形控制要求，故仅有地下连续墙和排桩+内支撑+三轴搅拌桩止水帷幕两种围护形式可选。5.1地下连续墙围护形式12采用地下连续墙作围护，可有三种形式：单纯连续墙、连续墙+内支撑、连续墙+逆作法施工。对于第一种单一地下连续墙形式，因基坑较深，安全要求高，经计算在其允许厚

6、度下变形控制不满足要求；而第二、三种围护形式，与排桩+内支撑形式相比，经济优势不明显，且因地下连续墙将作为日后地下室外墙，其质量不如前者，易出现日后地下室外墙渗漏水情况；另外，地下连续墙施工需要完整的地下室设计图纸，而本工程围护结构设计时，地下室图纸仍需要2～3月方能完成，若采用连续墙围护形式，将导致工期延长。5.2三轴搅拌桩止水帷幕+排桩+内支撑及工法桩组合形式基坑北侧、东侧、南侧靠第二大街部分及西侧，地下室外墙距用地红线为3.5m-8m，采用￠650mm三轴搅拌桩止水帷幕+￠1000mm或￠1100mm的钢筋混凝土灌注桩+三道“眼镜型”内支撑组合式围护；而南

7、侧西段紧邻银座公寓部分，地下室外墙距该公寓地下室围护结构仅有1.5m左右，间距过小无法采用三轴搅拌桩止水帷幕+排桩形式，而采用具有止水、挡土双重作用的￠850SMW工法桩+内支撑围护形式，虽然其止水效果不如止水帷幕，但该公寓基坑围护中有止水帷幕，其深度虽比本基坑浅，但在上述两种止水形式共同作用下，止水效果能满足施工要求。此种组合围护方式虽然造价相对较高，但基坑变形控制可靠，且在地下室图纸未完善时即可进行围护结构施工。12综合以上两个围护方案的优缺点，经过设计计算及业主同意，采用第二种围护形式---三轴搅拌桩止水帷幕+排桩+三道“眼镜”形内支撑及工法桩组合形式。考

8、虑场内无循环施工道路，将