内支撑支护在深基坑工程中的应用

罗招雄 LUO Zhao-xiong

（德州百脑汇电子信息有限公司，德州 253000）

（Dezhou Bainaohui Electronic Information Co.，Ltd.，Dezhou 253000，China）

摘要：本文结合工程实例，详细阐述了深基坑工程采用排桩+锚索+内支撑复合支护技术的方案设计，并对施工降水、施工监测进行了深入的说明和总结，实践证明，该深基坑工程支护技术方案是成功的。

Abstract： Combined with the engineering project， this paper expounds the planning design of deep excavation construction using composite support technology of soldier pile + anchor cable + inner support in detail and deeply explains and summarizes the construction precipitation and construction monitoring. The practice proves that the supporting scheme of deep excavation is successful.

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关键词 ：深基坑；内支撑；复合支护

Key words： deep excavation；inner support；composite support

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0142-02

作者简介：罗招雄（1978-），男，陕西兴平人，研究方向为建设工程管理。

0 引言

深基坑开挖中内支撑系统的围护方式近年来得到了广泛的应用，特别是在软土地区开挖深度深、基坑面积大的情况，传统的内支撑支护技术在施工中需要在基坑内侧占用大量的空间资源，这就造成工程的造价增加，工期增长，在一定程度上还会增加施工难度。而内支撑系统由于具有无需占用基坑外侧地下空间资源、可提高整个围护体系的整体强度和刚度以及可有效控制基坑变形的特点而得到了大量的应用[1]。

1 工程概况

山东省德州市百脑汇资讯广场项目位于城市中心，由5栋地上29~32层的商住综合楼组成。整体地下四层，为地下超市及车库等，北部及南部为地上99.5m的住宅楼，东部为130m的办公楼，周边为5层的裙楼组成，塔楼及裙楼区域设置地下四层地下室。基坑面积为16478m2，周长为514m，基坑形状大致呈矩形，裙楼区域开挖深度为16.700m，塔楼区域开挖深度为18.100m、18.300m、18.900m，塔楼局部开挖深度23.200m。

基坑周边环境相当复杂，西侧基坑边线距二层营业楼约9.6m～14.3m，营业楼为二层砖混结构，条形基础，埋深约1.5m；基坑北侧设有燃气管道、通信电缆、热力管道、电力管线、给水管道，最近处距离基坑边线约6.5m，管道（管线）埋深均小于1.2m，距离基坑边线约13.5m为排水管道，埋深2.5m；基坑东侧设有给水管道、电信管线、天然气管道，最近处距离基坑边线约9m，管道（管线）埋深均小于1.2m。

2 工程地质条件

根据场地岩土工程勘察报告，拟建场地主要为地貌单元属鲁西北黄河冲积平原。场地表层主要第四系全新统-上更新统冲积粘性土、粉土和砂土组成，地表分布有杂填土。勘察期间，钻孔内测得地下水埋深2.80~4.60m，地下水类型为第四系孔隙潜水，第12层粉细砂为承压水层，典型地质剖面图见图1。

3 基坑围护结构方案设计

3.1 方案选择 由于从环境保护角度，本基坑工程周围环境条件比较复杂，无论基坑四周的道路，任何较大的沉降都有可能引起社会不安或管线安全，及其基坑西侧市场人流量较大，基础为条形基础，对附加变形能力弱。

基坑开挖施工过程中可能引起周边环境沉降的因素主要有以下几个方面：

①由于基坑支护结构刚度较小，引起过大的基坑侧壁侧向变形，从而造成基坑坡顶地面裂缝和坡顶的较大沉降。避免此类问题出现的措施是采取刚度较大的支护结构。

②由于基坑周边水位下降较大，引起土层沉降，造成地面变形过大而影响市政管线或者周边建筑物的安全。避免此类问题出现的措施是采用止水帷幕，增加地下水渗流绕流路径[2]，同时配合以合理的回灌措施，以减少或避免坑内降水导致坑外地下水位下降带来的附加沉降问题。

针对以上两方面，在保证基坑本身和周边环境安全的前提下，选择经济合理可行的支护方案和地下水控制方案。因此基坑工程采用排桩+锚索+内支撑的复合设计方法，能够保证上部土体的大面积开挖及其基坑支护结构的刚度要求，在经济和安全上具有较大的优势。排桩+内支撑在实践中已经发展并形成了成套的设计理论和专项施工技术。本工程地下水位较高，采用三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕是可靠、合理的选择。上部锚索施工完后，基坑可开挖到-4.600m位置处进行工程桩施工，可减少工程桩的空送距离，减少施工成本。由于三轴水泥土搅拌桩的止水性能较好，可满足将来基坑内工程桩施工的需要，因此本工程采用排桩＋锚索+内支撑复合支护体系。

3.2 围护结构的方案设计 排桩采用直径1.0m的钻孔灌注桩，桩长为28m，桩间距1.2m，采用C30混凝土。基坑上部采用锚索，考虑到普通锚索锚固力以及支锚刚度较小，为控制基坑围护体的受力和变形，仅第一道为普通锚索，锚索间距2.4m，锚索倾角15度，孔径150mm，锚索长度26.5m~29.5m。下面两道采用旋喷搅拌加劲桩，间距2.4m，锚索倾角15度，孔径300mm，锚索长度21m~23.5m。基坑下部设置两道内支撑，两道钢筋混凝土水平支撑体系均采用对撑结合角撑的方式（见图2），第一道支撑系统中心标高为-8.200，第二道支撑系统中心标高为-11.650。基坑周边全部采用单排三轴深层水泥土搅拌桩止水帷幕加桩锚支护，深层搅拌桩采用套接一孔法施工，桩径850@600mm，三轴搅拌桩桩内搭接0.25m。桩顶标高控制在自然地坪，桩长26.5m，进入到第11层粉土层，围护结构剖面图见图3。

3.3 降水方案 由于止水帷幕的设置增加了坑外地下水进入坑内的绕流路径长度，基坑实施阶段采用管井疏干坑内水即可，降水井位置宜根据建筑物结构情况设置在电梯井附近或后浇带等有利位置。根据工程情况，为了保证基坑土方开挖和支护以下地下结构主体施工期间的安全正常进行，需要对基坑内进行降水处理，并由于承压水压力过大，采用抽灌一体化降水方案，坑内疏干井，减压井，坑外回灌井。

3.4 换撑 施工基础底板时应采用C30膨胀混凝土填实底板与围护桩之间的空隙形成传力带，传力带面标高为

-9.400与-12.800。底板及传力带混凝土强度到达80%设计要求后拆除钢筋混凝土支撑，支撑拆除采用人工凿除。支撑拆除时加强对基坑的位移监测。根据本工程的拆撑工况，钢筋混凝土支撑的拆除时间为相关部分的主体结构和周边换撑全部形成并达到设计强度的80%以上时实施。

4 结语

综上所述，本基坑工程设计方案，采用排桩支护，基坑上部采用锚索，下部采用两道混凝土水平内支撑。地下水控制采用三轴深层水泥土搅拌桩解决止水，管涌和流砂问题，再配合疏干井降水，并由于该场地存在承压水层，设置适当的减压井解决突涌的问题。本方案有效解决了传统内支撑支护技术需要在施工中需要在基坑外侧占用大量的空间资源的缺点。本方案的成功使用，对位于城市周边环境、地质条件复杂的大型深基坑工程施工具有一定的借鉴意义。

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参考文献：

[1]刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].二版.中国建筑工业出版社，2009.

[2]龚晓楠，高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社，1999.

[3]吴亚军，卢文阁，栾茂田.深基坑支护结构优化设计探讨[J]. 建筑结构，2000（11）.

[4]王沛，赵军，丁克胜.内撑式支护结构支撑内力的实测与计算[J].施工技术，2000（1）.