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[摘 要]基坑工程是涉及诸如场地环境因素、施工技术因素、岩土性状的力学因素在内的一项系统工程。本文结合工程实例，对深基坑支护结构方案设计要点谈一些看法。
[关键词]深基坑 支护 结构 方案 设计
中图分类号：TU476.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0163-01
随着城市建设的发展，高层建筑越来越多、越来越大，建筑地下室面积不断增大，基坑开挖也越来越深；而深基坑工程又具有设计、施工、监测技术难度高、结构隐蔽性强、涉及不确定因素多的特点，其中的设计工作的优劣将直接影响到基坑工程的安全、工期和投资的经济、合理性。本文结合工程实例，对深基坑支护结构设计谈一些看法。
一、深基坑支护结构方案设计要求
深基坑支护结构方案设计简称“方案设计”，应依据有关文件、资料及相关规范、标准，结合基坑周边环境和地质条件、基坑开挖深度等因素，做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境、保证质量、方便施工；在设计使用期限内保证基坑周边建（构）筑物、道路、地下设施、地下管线的安全和正常使用，保证主体建筑地下结构的施工空间；分析判断计算参数取值和计算结果的正确性与合理性。
二、深基坑支护结构方案设计要点
1、工程概况
（1）工程情况。广西某商业广场用地范围长121.0m，宽60.7m，地下室遍布整个场地。在场地中央拟建5层综合楼，占地96.5×41.5m2。场地西侧近临市区主干道人行道外边二米，南侧距红线45m处有六层住宅楼，其他北东二个方向为空地。采用柱下独立基础，室内±0.00黄海标高约65.6m。设计地下2层，不设永久性伸缩缝，采用板柱结构体系。从±0.00m开始基坑开挖深度：-9.0m，属于一级基坑。
（2）工程地质条件。本工程地形相对平坦，上部为冲积成因的粘质粉土、中粗砂、卵石，下伏白垩系金华组（k1j）砂岩，地质特征叙述如下：①-1杂填土（mlQ4）；①-2素填土（mlQ4）；①-3淤泥质土（mlQ4）；②粘质粉土（alQ4）；③中粗砂（alQ4）；④卵石（alQ3）；⑤-1强风化砂岩；⑤-2中风化砂岩；⑤-3微风化砂岩。
（3）地下水。场区地下水可分为松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水两类，勘察期间测得地下水位埋深为1.00-2.50米，变化幅度1.50m。杂填土（素填土）中含有上层滞水，粘质粉土层为相对隔水层，场地地下水主要赋存于场地砂层及卵石层中，为第四系孔隙性潜水，受大气降水及侧向渗流补给，导水性较好。渗透系数K（卵石）≈30-50m/d，K（粘质粉土）≈0.2m/d，K（中粗砂层）≈80-100m/d。砂岩中微含基岩裂隙水，水量贫乏属相对隔水底板。地下水赋存及含水量受节理裂隙发育程度及连通性能的影响，单井涌水量一般小于20T/日，水质良好。
（4）周围环境。本工程场址现为空地，周边旧房已全部拆除，场地十分空旷，场地表面正在进行整平工作，计划下挖低于路面1.0m左右，根据规划图反映的地下室边线数据：西侧地下室基础边线距荷花中路人行道边线2.0m，西侧地下室基础边线内1-2m有铁通光缆，铁通光缆已经移位出基坑外。东、南、北侧场地空旷，基坑开挖边坡剩余空间大；南侧地下室基础边线外45m有建筑物，基坑开挖对它基本无影响。场地雨水管、污水管等各类管线须由施工单位先期探明并移位。
2、设计依据
（1）工程总平面图，基础结构平面图；（2）广西基础勘察工程有限责任公司《某商业广场岩土工程勘察报告》；（3）《建筑基坑支护技术规程》 （JGJ120-99）；（4）钢筋混凝土结构设计规范（GBJ10-89）；（5）其它有关设计计算规范及规程。
3、基坑支护设计方案
根据基坑开挖深度，地层条件及基坑与道路的间距，采用放坡开挖或排桩支护，依据稳定需要坡面喷混凝土防护，具体分段如下：
（1）A-B段：基坑开挖边坡剩余空间2.0m，采用排桩支护，钻孔桩设在开挖底线外侧，桩径1.0m，桩心距2.0m，桩长11.7m，桩口低于地面0.8m，用人工结合机械成孔，灌注C25混凝土，各桩采用冠梁联接成一体，冠梁宽度1.0m，高度0.8m。
（2）B-C-D-A段：基坑边有较大空间，基坑开挖深度大，采取分级放坡开挖，顶部一级高4.00m，开挖坡率1：1.0，中间一级高3.50m，开挖坡率1：1.0。二级之间设1.50m宽马道，共2道，下一道马道外倾2-4°，以便坡面流水能够顺利流入基坑排水沟。坡面均采用C20钢筋网喷混凝土（厚10cm）护面。钢筋网钢筋间距20×20cm，Φ6mm，钢筋网用2×2m间距的锚钉固定。由于基岩面稍有起伏，底部开挖施工可根据实际基岩面调节。
4、施工技术要求
（1）施工程序：先进行施工测量放样，划出边坡外边线，然后根据设计坡度开挖。土方必须分二层以上开挖。分段开挖，一次开挖长在20-30m之间。工序为：第一层开挖→人工修坡→第一次网喷混凝土→排水管→第二次喷混凝土-→第二次开挖→同上程序。
（2）喷混凝土配比原则上应通过试验确定，也可用类比配比，但强度要达C20，参考配比：坡面混凝土水泥：砂：小石=1：2：1.5，地坪面配比为1：2：2，水灰比混凝土以不干不流为原则。
（3）坡比严格按设计，边坡局部超挖不超过100，欠挖用人工修整。
（4）施工前应确认场内有否管线，对场外有影响的建筑基础具体置相关尺寸进行再次复核，无误后才能实施。
（5）钻孔桩设在开挖底线外侧，桩径1.0m，桩心距2.0m，桩长11.7m，在靠进基底桩墩基础近处桩适当按基础底标高加深，基坑桩口低于地面0.8m，用人工结合机械成孔，灌注C25混凝土，各桩采用冠梁联接成一体，冠梁宽度1.0m，高度0.8m。
（6）防排水措施：坡頂采用混凝土防渗；坡面按图施工排水管，排水管可利用建筑脚手架钢管，长2-3m，打孔80只，如见坡面渗水，可加密打入钢管引流排水；遇强降雨天气基坑可能积水，浸泡并软化坑壁土体，须及时排出坑内积水。
（7）排水方式：在基坑4个角点及东侧设置6口降水井，具体做法：先用挖机大开挖至基岩面，再用Φ1-1.5m的市售预制钢筋混凝土井筒成井。如果水量大降水困难，可增加降水井数量。由于场地分布有透水性较好的卵石层，加上坡面设置有钢管引流排水，场地降排水较顺畅。
5、现场监测
（1）监测目的。为确保基坑周边地下管线及建筑物的安全及地下室外施工顺利进行，应及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的变形信息，以求掌握基坑开挖时对环境的影响，作出安全预报，实行信息化施工，及时调整施工进度，有效控制围护结构及坑后土体变位，应作基坑原位监测，应选择有较强实力的专业单位及有同类工程监测经验的监测单位。
（2）监测内容。根据工程实际情况，基坑作以下几方面监测：①土体位移监测；②沉降监测：在周边道路上设5个监测点监测。基坑施工时对周边道路及建筑物的影响；③水位监测；④相邻建筑物沉降监测。
（3）监测要求。①在土体开挖前，须对周边环境作全面调查，掌握监测对象的初始状况；②埋入测斜管应保持垂直，沉降标点应埋在坚实土体中，并做好保护措施；西侧基坑中部位置桩身中间布置测斜管。③当土体位移连续三天变形5mm/天或累计变形30mm或者监测项目数值出现急剧变化时，应向有关各方报警，提出处理建议，以保证基坑安全。
三、结束语
总之，基坑工程是涉及诸如场地环境因素、施工技术因素、岩土性状的力学因素在内的一项系统工程。因此，进行深基坑开挖与支护时，由于受到环境影响的制约，必须园地制宜，根据地质条件及上部结构形式，综合运用现行的支护技术，才能做到安全经济。
参考文献
[1] 许清根，龚浩，周庆荣，赵抚民.深基坑支护结构方案设计要点[J]. 江西科学. 2013（06）.
[关键词]深基坑 支护 结构 方案 设计
中图分类号：TU476.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0163-01
随着城市建设的发展，高层建筑越来越多、越来越大，建筑地下室面积不断增大，基坑开挖也越来越深；而深基坑工程又具有设计、施工、监测技术难度高、结构隐蔽性强、涉及不确定因素多的特点，其中的设计工作的优劣将直接影响到基坑工程的安全、工期和投资的经济、合理性。本文结合工程实例，对深基坑支护结构设计谈一些看法。
一、深基坑支护结构方案设计要求
深基坑支护结构方案设计简称“方案设计”，应依据有关文件、资料及相关规范、标准，结合基坑周边环境和地质条件、基坑开挖深度等因素，做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境、保证质量、方便施工；在设计使用期限内保证基坑周边建（构）筑物、道路、地下设施、地下管线的安全和正常使用，保证主体建筑地下结构的施工空间；分析判断计算参数取值和计算结果的正确性与合理性。
二、深基坑支护结构方案设计要点
1、工程概况
（1）工程情况。广西某商业广场用地范围长121.0m，宽60.7m，地下室遍布整个场地。在场地中央拟建5层综合楼，占地96.5×41.5m2。场地西侧近临市区主干道人行道外边二米，南侧距红线45m处有六层住宅楼，其他北东二个方向为空地。采用柱下独立基础，室内±0.00黄海标高约65.6m。设计地下2层，不设永久性伸缩缝，采用板柱结构体系。从±0.00m开始基坑开挖深度：-9.0m，属于一级基坑。
（2）工程地质条件。本工程地形相对平坦，上部为冲积成因的粘质粉土、中粗砂、卵石，下伏白垩系金华组（k1j）砂岩，地质特征叙述如下：①-1杂填土（mlQ4）；①-2素填土（mlQ4）；①-3淤泥质土（mlQ4）；②粘质粉土（alQ4）；③中粗砂（alQ4）；④卵石（alQ3）；⑤-1强风化砂岩；⑤-2中风化砂岩；⑤-3微风化砂岩。
（3）地下水。场区地下水可分为松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水两类，勘察期间测得地下水位埋深为1.00-2.50米，变化幅度1.50m。杂填土（素填土）中含有上层滞水，粘质粉土层为相对隔水层，场地地下水主要赋存于场地砂层及卵石层中，为第四系孔隙性潜水，受大气降水及侧向渗流补给，导水性较好。渗透系数K（卵石）≈30-50m/d，K（粘质粉土）≈0.2m/d，K（中粗砂层）≈80-100m/d。砂岩中微含基岩裂隙水，水量贫乏属相对隔水底板。地下水赋存及含水量受节理裂隙发育程度及连通性能的影响，单井涌水量一般小于20T/日，水质良好。
（4）周围环境。本工程场址现为空地，周边旧房已全部拆除，场地十分空旷，场地表面正在进行整平工作，计划下挖低于路面1.0m左右，根据规划图反映的地下室边线数据：西侧地下室基础边线距荷花中路人行道边线2.0m，西侧地下室基础边线内1-2m有铁通光缆，铁通光缆已经移位出基坑外。东、南、北侧场地空旷，基坑开挖边坡剩余空间大；南侧地下室基础边线外45m有建筑物，基坑开挖对它基本无影响。场地雨水管、污水管等各类管线须由施工单位先期探明并移位。
2、设计依据
（1）工程总平面图，基础结构平面图；（2）广西基础勘察工程有限责任公司《某商业广场岩土工程勘察报告》；（3）《建筑基坑支护技术规程》 （JGJ120-99）；（4）钢筋混凝土结构设计规范（GBJ10-89）；（5）其它有关设计计算规范及规程。
3、基坑支护设计方案
根据基坑开挖深度，地层条件及基坑与道路的间距，采用放坡开挖或排桩支护，依据稳定需要坡面喷混凝土防护，具体分段如下：
（1）A-B段：基坑开挖边坡剩余空间2.0m，采用排桩支护，钻孔桩设在开挖底线外侧，桩径1.0m，桩心距2.0m，桩长11.7m，桩口低于地面0.8m，用人工结合机械成孔，灌注C25混凝土，各桩采用冠梁联接成一体，冠梁宽度1.0m，高度0.8m。
（2）B-C-D-A段：基坑边有较大空间，基坑开挖深度大，采取分级放坡开挖，顶部一级高4.00m，开挖坡率1：1.0，中间一级高3.50m，开挖坡率1：1.0。二级之间设1.50m宽马道，共2道，下一道马道外倾2-4°，以便坡面流水能够顺利流入基坑排水沟。坡面均采用C20钢筋网喷混凝土（厚10cm）护面。钢筋网钢筋间距20×20cm，Φ6mm，钢筋网用2×2m间距的锚钉固定。由于基岩面稍有起伏，底部开挖施工可根据实际基岩面调节。
4、施工技术要求
（1）施工程序：先进行施工测量放样，划出边坡外边线，然后根据设计坡度开挖。土方必须分二层以上开挖。分段开挖，一次开挖长在20-30m之间。工序为：第一层开挖→人工修坡→第一次网喷混凝土→排水管→第二次喷混凝土-→第二次开挖→同上程序。
（2）喷混凝土配比原则上应通过试验确定，也可用类比配比，但强度要达C20，参考配比：坡面混凝土水泥：砂：小石=1：2：1.5，地坪面配比为1：2：2，水灰比混凝土以不干不流为原则。
（3）坡比严格按设计，边坡局部超挖不超过100，欠挖用人工修整。
（4）施工前应确认场内有否管线，对场外有影响的建筑基础具体置相关尺寸进行再次复核，无误后才能实施。
（5）钻孔桩设在开挖底线外侧，桩径1.0m，桩心距2.0m，桩长11.7m，在靠进基底桩墩基础近处桩适当按基础底标高加深，基坑桩口低于地面0.8m，用人工结合机械成孔，灌注C25混凝土，各桩采用冠梁联接成一体，冠梁宽度1.0m，高度0.8m。
（6）防排水措施：坡頂采用混凝土防渗；坡面按图施工排水管，排水管可利用建筑脚手架钢管，长2-3m，打孔80只，如见坡面渗水，可加密打入钢管引流排水；遇强降雨天气基坑可能积水，浸泡并软化坑壁土体，须及时排出坑内积水。
（7）排水方式：在基坑4个角点及东侧设置6口降水井，具体做法：先用挖机大开挖至基岩面，再用Φ1-1.5m的市售预制钢筋混凝土井筒成井。如果水量大降水困难，可增加降水井数量。由于场地分布有透水性较好的卵石层，加上坡面设置有钢管引流排水，场地降排水较顺畅。
5、现场监测
（1）监测目的。为确保基坑周边地下管线及建筑物的安全及地下室外施工顺利进行，应及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的变形信息，以求掌握基坑开挖时对环境的影响，作出安全预报，实行信息化施工，及时调整施工进度，有效控制围护结构及坑后土体变位，应作基坑原位监测，应选择有较强实力的专业单位及有同类工程监测经验的监测单位。
（2）监测内容。根据工程实际情况，基坑作以下几方面监测：①土体位移监测；②沉降监测：在周边道路上设5个监测点监测。基坑施工时对周边道路及建筑物的影响；③水位监测；④相邻建筑物沉降监测。
（3）监测要求。①在土体开挖前，须对周边环境作全面调查，掌握监测对象的初始状况；②埋入测斜管应保持垂直，沉降标点应埋在坚实土体中，并做好保护措施；西侧基坑中部位置桩身中间布置测斜管。③当土体位移连续三天变形5mm/天或累计变形30mm或者监测项目数值出现急剧变化时，应向有关各方报警，提出处理建议，以保证基坑安全。
三、结束语
总之，基坑工程是涉及诸如场地环境因素、施工技术因素、岩土性状的力学因素在内的一项系统工程。因此，进行深基坑开挖与支护时，由于受到环境影响的制约，必须园地制宜，根据地质条件及上部结构形式，综合运用现行的支护技术，才能做到安全经济。
参考文献
[1] 许清根，龚浩，周庆荣，赵抚民.深基坑支护结构方案设计要点[J]. 江西科学. 2013（06）.