关于某深基坑支护方案优化探讨

摘要：某市某两层地下室工程，围护结构开挖深度为8.15 ~ 12米，坑中坑开挖深度为3.85米。围护结构采用钻孔灌注桩加两道内支撑的支护体系，坑中坑部位原方案采用钢板桩支护，因受支护梁系影响而致施工困难，经比较后坑中坑改为水泥搅拌桩支护，基坑安全同样有保障，造价却大大降低，施工更方便，工期缩短，对地下室结构质量也有利。该优化方案可供类似工程借鉴。 关键词：深基坑支护；内支撑；坑中坑支护；钢板桩支护；搅拌桩支护；方案优化

中图分类号：tv551.4文献标识码：a文章编号： 1.工程概况

某市某工程地上为四幢高层建筑，地下为两层整体地下室，负一层层高4.8米，负二层3.6米，室外原地坪标高为—0.9米，地下室底板厚50cm，承台高在1.3~~4.35米，电梯井部位坑中坑承台高4.35米，坑中坑周边承台高有1.3米~2.4米不等，垫层为10cm厚砼和15cm厚片石。工程东边离某主干道边仅2.2米，且该主干道边有煤气管道和d500自来水主供水管通过，西侧离某小区地下室最近处9.7米，北侧离某次干道7.8米。因此该工程的基坑支护安全至关重要。

2.工程地质概况及水文地质概况

本工程基坑开挖深度范围内的土层自上而下为①杂填土，层厚0.4~1.7米；②粘土0.4~1.5米；③淤泥19~29.4米；④粘土2.2~6.5

米。本工程基坑开挖影响深度范围内地下水主要为淤泥质孔隙潜水，水量较小，①杂填土/②粘土含水量37.1%，③淤泥含水量58.8%~69%，④粘土含水量31.9%，潜水竖向渗透性差，稳定地下水位埋深0.29~1.47米。 3.基坑支护设计

本工程基坑支护采用钻孔灌注桩加两道内支撑的支护体系，第一道支撑对撑断面为b*h=1000×800，主撑断面为800×800，连杆断面为600×800，第二道支撑对撑断面为1200×800，主撑断面为1000×800，连杆断面为800×800；坑中坑部位原方案采用钢板桩支护，钢板桩采用l=9米25b槽钢环扣式连接，25b槽钢组合围檩，φ400钢管（t=14mm）做内支撑，承台分两次浇捣。 附支护平立剖图：

附坑中坑平面图

在审编制基坑支护及挖土施工组织设计的过程中，我们发现： 四个坑中坑中有三个坑中坑位于砼内支撑下，位于砼内支撑下的坑中坑，部分钢板桩在竖直方向上因内支撑阻挡而无法施工，向下施打及使用完后向上拆卸拉拔都因钢板桩太长而被砼杆件挡住。且打桩机械在已浇筑杆件上行走将严重影响支撑稳定及安全。 针对此问题，笔者提出改用水泥搅拌桩进行坑中坑支护的方案，邀请原设计单位及有关专家就各方面对这一方案进行了论证，与原

方案的对比论证如下：

首先，搅拌桩支护能否保证坑中坑的安全。基坑安全是我们考虑支护方案需要考虑的首要内容，我们会同设计人员进行了研究后发现：本工程电梯井底板周边工程桩及承台分布较密，周边承台的高度在1.3米~2.4米之间，周边承台底与大承台底高差在3.05~1.95米之间。因此我们可以考虑先开挖周边承台的土方，再开挖电梯井部位的土方，还可采取用放坡的方式挖除周边承台与搅拌桩之间的土方 ，这样极大的减少了坑中坑周边土方与坑底的有效高度差，有效高差降低到3.05~1.95米之间，极大的降低了主动土压力；另外，核心筒周边分布较密的φ700和φ800工程桩能有效的抵消周边土方的主动土压力；在此基础上，经设计人员进行计算，采用水泥搅拌桩支护是能保证坑中坑安全的。

其次，施工工艺上能否实施也是很重要的。在方案讨论中，我们先考虑按常规采用3排5米长单轴φ600搅拌桩，则桩底标高为—16.15米，地面到桩底高差为15.25米，而单轴搅拌桩机能施工的极限桩长为15米，因此φ600搅拌桩在工艺上不可行。后来考虑使用双轴搅拌桩，经了解，本地市场上bj系列双轴搅拌桩机能施工的搅拌桩长能达到18米，又经实地考察，bj系列双轴搅拌桩机施工的搅拌桩，水泥搅拌比单轴更均匀，质量更好，则改用双轴搅拌桩机施工时可行的。经设计计算，承台高差为1.95~2.75米之间处搅拌桩为φ800@550两排布置，高差为3.05米处采用φ800@550搅拌桩三排。

再次，造价上能否不高于原施工方案。在技术上可行的情况下，方案的经济性也是我们关注的重点。经专业的预算人员测算，本工程采用钢板桩支护需要钢板桩278吨，组合围檩27.18吨，钢管33.4吨，套相关定额计算后总造价为161.8万元；采用水泥搅拌桩方案，经测算，搅拌方量为22立米，空钻方量为3850立米，425水泥掺量为16%，套相关定额后总造价为98.35万。则采用水泥搅拌桩方案支护，造价上能节省63万多元，降低直接造价约40%，即经济上是相当有优势的。

最后，新的支护方案还有工期、质量方面的优势。钢板桩施工，需要先撑后挖，打钢板桩及围檩安装、钢管支撑施工都费时费力，且钢板桩支撑影响挖土难度和速度，若有个别部位误差，调整起来非常困难，增加人工挖土方量，占用较长的施工工期。而采用水泥搅拌桩，完全可以在打工程桩和围护桩的间隙穿插进行施工，不占用任何工期，水泥搅拌桩支护，坑中坑挖土时也无任何障碍，如小有误差，因其强度低，调整起来非常容易，能有效促进工期。而工期的缩短，从实际上也大大的降低了工程成本，有明显的间接经济效益。在质量方面，搅拌桩支护的基坑，可以避免坑中坑结构施工时分两次浇捣，减少留置施工缝，减少了施工缝处渗漏的风险。搅拌桩有效阻滞坑外水向内渗漏，形成干爽的施工环境，有利保证质量、加快进度。同时，因工期缩短，减少了基坑暴露时间，对基坑支护施工质量和地下室结构施工质量都相当有益。 4.结语

据此，本优化方案经设计单位精心设计，并经审图公司和有关专家认真审查，由施工单位组织实施，终于取得了良好的效益。