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摘要：近几年来，随着高层建筑、地下工程、城市地铁车站的不断兴起，深基坑工程也随着不断地向大、深的方向发展，因而对深基坑的开挖提出了更高更严的要求。本文结合深基坑工程施工的实际情况，对具体工程进行分析，提出合理的支护和施工方案，减少了工程量，节约了成本，提高了施工效率。
关键词：深基坑工程；基坑支护；方案优化
1、工程概况
某土建工程，包括两站两区间，DL 站、DH 区间、HH 站、HK 区间。两站开挖深度为 15m-16m。
DL 站：位于填海区，南北走向，长 198.5m，标准段宽 19.1m，站台宽 10m，两层岛式站台车站，设四个出入口、两个风井。
HH站：位于填海区，长222m，标准段宽度20.3m，站台宽11m，两层岛式站台车站，设四个出入口，两个风井。
2、地质情况
项目场地原始地貌为滨海相潮间带（滩涂），后经软基处理由填海而成。
由钻探揭示，覆土表层为人工填筑的素填土（填石、填砂），其下为第四系全新统海积淤泥、砾砂（含淤泥）、冲洪积粘土、砾砂，第四系上更新统冲洪积淤泥质粘土、粘土、砾砂，中更新统残积砾（砂）质粘土，下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。
场地地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙潜水，二是基岩裂隙水。
孔隙潜水主要赋存在第四系全新统粗砂（含淤泥）、砾砂，上更新统砾砂层中，此外粘性土、残积砾（砂）质粘性土、全风化岩有赋存。地下水位埋深1.7~3.9m，水位高程-0.78~1.05m。地下水主要补给来源为大气降水，地下水的排泄以径流为主，场地原始地貌为滨海潮间带，现已填海造地。
3、原支护方案
HH 站和 DL 站基坑围护结构方案基本相同，拟采用 800mm 厚地下连续墙，并在墙顶设置 1300mm×800mm 的钢筋混凝土冠梁，以增强整体稳定性。内支撑采用三道Ф600 钢管支撑。第一道支撑直撑采用水平间距 4m 的单钢管支撑，斜撑采用水平间距 2.5m（DL 站为 2.4m）的单管钢支撑；第二、三道支撑直撑采用水平间距 4m 的双钢管钢支撑，斜撑采用水平间距 2.5m 的单管钢支撑。
4、优化后方案
本项目工地大范围存在淤泥、质粘土砂层等软弱松散地层，针对本项目的特点，项目部在施工初期即完善施工组织设计，优化施工方案，来满足施工设计、规范、安全的要求。
4.1、基坑支护方案的调整
HH 站仍采用 800mm 厚地下连续墙+内支撑的支护方式。第一道支撑采用水平间距 4m的钢筋混凝土八字撑，两端端头处采用环框梁支撑；第二、三道支撑采用水平间距 3m 的单管钢支撑；支撑竖向间距进行了调整。为进一步增强车站结构的整体稳定性，设置在墙顶的钢筋混凝土冠梁截面尺寸调整为 1300mm×1000mm。
DL 站也采用 800mm 厚地下连续墙+内支撑的支护方式。第一道支撑采用水平间距 4m的钢筋混凝土八字撑，斜撑改为间距 3m 的钢筋混凝土撑；第二、三道支撑采用水平间距3m的单管钢支撑，斜撑改为水平间距 2.5m 的单管钢支撑，招标设计为 4 道支撑，施工设计改为 3 道支撑，且支撑竖向间距进行了调整。同时，钢筋混凝土冠梁的截面尺寸调整为 1300mm×1000mm。
4.2、连续墙墙顶标高降低
地下连续墙顶标高在原來基础上下调 350mm，利用外导墙支撑土体，又便于围护结构受力合理。减少连续墙工程量约 270.4m3。
4.3、连续墙接头形式处理
本项目地下连续墙接头形式采用传统的锁口管形式，没有采用工字钢接头，这样节省了钢板用量，减少了工程成本；连续墙的接头采用钢丝刷清理干净黏附的泥块，这样连续墙的接头也能很好的连接，施工完毕后开挖出来的连续墙只有极少的部位存在渗漏水的现象；而且通过合理组织施工工序，提前完成工期目标，成为该线第一个完成主体围护结构的项目。
4.4、优化地下连续墙配筋
招标设计连续墙配筋基本上是按最不利地质条件进行计算的。HH 站根据实际地质情况，对连续墙配筋进行了重新调整优化。由于地下连续墙承受的主要是基坑外侧竖向的水土压力，通过计算，适当降低了钢筋笼迎土侧和水平向的配筋而背土侧的配筋基本保持不变。这样整个连续墙的配筋可以减少 40%左右。D站由于地质情况更为复杂，所处的砂层、质粘土砂层厚度更大，因此基本按照最不利地质条件进行配筋。
4.5、基坑质量、安全保证
地下连续墙的成槽质量是保证基坑安全的第一关。本项目工地大范围存在淤泥、质粘土砂层等软弱松散地层，复杂软弱的地质情况对连续墙成槽造成一定的难度。施工期间为避免槽壁塌孔，槽内泥浆面控制在地下水位 1m 以上，并在砂层施工时提高泥浆的比重与粘度增加泥浆储备量；场地大部分地段有深部填石层，对埋深 6m 以内直径小于 50cm 的填石直接挖槽处理，直径大于 50cm 的先挖槽后回填粘土，再挖槽，埋深大于 6m 的采用冲孔处理。
基坑开挖是考验基坑安全的第二关。根据以往的施工经验，地质情况复杂、地下水含量丰富时，基坑开挖将是基坑安全的重要考验。由于采用第一道支撑为钢筋混凝土支撑的施工方案，加强了结构整体稳定性；同时土方开挖严格按照施工方案，采用竖向分层、纵向分块、中间拉槽、横向扩边的开挖方法，做到不超挖、支撑及时，严格贯彻先支撑后开挖的原则；并且做好每日的监测工作，分别对连续墙的变形、位移、沉降情况，混凝土支撑、钢支撑的轴力情况，地下水位及周边环境等情况进行严格控制，严格贯彻信息化施工的原则，将施工的情况及时反馈，用来指导施工。
严格控制支撑的拆除时间。在结构强度达到 85%以上时方可拆除相应层高的支撑，详细施工工序严格参照施工图纸。车站的主体结构施工自始至终未出现险情，而且安全地度过了当地百年一遇的暴雨天气，这对地质情况复杂的当地施工具有成功的借鉴意义。
5.应用效果
基坑的安全开挖是本项目取得的最大成功。在复杂软弱的地质情况下，同时遭遇该地区百年一遇的暴雨，基坑未出现任何的险情，平稳度过。至12 月 9 日车站主体结构已基本完成，证明所采取的施工和优化方案是成功的。这是本项目值得借鉴和推广的最大亮点。
通过调整和优化施工方案，使其更具体、更合理、更经济，是本项目取得成功的第二大亮点。对地质情况较好的 HH 站，优化连续墙的配筋，使连续墙钢筋用量减少 40%左右，取得了很好的经济效益；连续墙接头采用锁口管的形式，节省了钢板，并且通过合理的组织施工，使节点工期提前完成，取得了很好的经济效益和社会效益。
关键词：深基坑工程；基坑支护；方案优化
1、工程概况
某土建工程，包括两站两区间，DL 站、DH 区间、HH 站、HK 区间。两站开挖深度为 15m-16m。
DL 站：位于填海区，南北走向，长 198.5m，标准段宽 19.1m，站台宽 10m，两层岛式站台车站，设四个出入口、两个风井。
HH站：位于填海区，长222m，标准段宽度20.3m，站台宽11m，两层岛式站台车站，设四个出入口，两个风井。
2、地质情况
项目场地原始地貌为滨海相潮间带（滩涂），后经软基处理由填海而成。
由钻探揭示，覆土表层为人工填筑的素填土（填石、填砂），其下为第四系全新统海积淤泥、砾砂（含淤泥）、冲洪积粘土、砾砂，第四系上更新统冲洪积淤泥质粘土、粘土、砾砂，中更新统残积砾（砂）质粘土，下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。
场地地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙潜水，二是基岩裂隙水。
孔隙潜水主要赋存在第四系全新统粗砂（含淤泥）、砾砂，上更新统砾砂层中，此外粘性土、残积砾（砂）质粘性土、全风化岩有赋存。地下水位埋深1.7~3.9m，水位高程-0.78~1.05m。地下水主要补给来源为大气降水，地下水的排泄以径流为主，场地原始地貌为滨海潮间带，现已填海造地。
3、原支护方案
HH 站和 DL 站基坑围护结构方案基本相同，拟采用 800mm 厚地下连续墙，并在墙顶设置 1300mm×800mm 的钢筋混凝土冠梁，以增强整体稳定性。内支撑采用三道Ф600 钢管支撑。第一道支撑直撑采用水平间距 4m 的单钢管支撑，斜撑采用水平间距 2.5m（DL 站为 2.4m）的单管钢支撑；第二、三道支撑直撑采用水平间距 4m 的双钢管钢支撑，斜撑采用水平间距 2.5m 的单管钢支撑。
4、优化后方案
本项目工地大范围存在淤泥、质粘土砂层等软弱松散地层，针对本项目的特点，项目部在施工初期即完善施工组织设计，优化施工方案，来满足施工设计、规范、安全的要求。
4.1、基坑支护方案的调整
HH 站仍采用 800mm 厚地下连续墙+内支撑的支护方式。第一道支撑采用水平间距 4m的钢筋混凝土八字撑，两端端头处采用环框梁支撑；第二、三道支撑采用水平间距 3m 的单管钢支撑；支撑竖向间距进行了调整。为进一步增强车站结构的整体稳定性，设置在墙顶的钢筋混凝土冠梁截面尺寸调整为 1300mm×1000mm。
DL 站也采用 800mm 厚地下连续墙+内支撑的支护方式。第一道支撑采用水平间距 4m的钢筋混凝土八字撑，斜撑改为间距 3m 的钢筋混凝土撑；第二、三道支撑采用水平间距3m的单管钢支撑，斜撑改为水平间距 2.5m 的单管钢支撑，招标设计为 4 道支撑，施工设计改为 3 道支撑，且支撑竖向间距进行了调整。同时，钢筋混凝土冠梁的截面尺寸调整为 1300mm×1000mm。
4.2、连续墙墙顶标高降低
地下连续墙顶标高在原來基础上下调 350mm，利用外导墙支撑土体，又便于围护结构受力合理。减少连续墙工程量约 270.4m3。
4.3、连续墙接头形式处理
本项目地下连续墙接头形式采用传统的锁口管形式，没有采用工字钢接头，这样节省了钢板用量，减少了工程成本；连续墙的接头采用钢丝刷清理干净黏附的泥块，这样连续墙的接头也能很好的连接，施工完毕后开挖出来的连续墙只有极少的部位存在渗漏水的现象；而且通过合理组织施工工序，提前完成工期目标，成为该线第一个完成主体围护结构的项目。
4.4、优化地下连续墙配筋
招标设计连续墙配筋基本上是按最不利地质条件进行计算的。HH 站根据实际地质情况，对连续墙配筋进行了重新调整优化。由于地下连续墙承受的主要是基坑外侧竖向的水土压力，通过计算，适当降低了钢筋笼迎土侧和水平向的配筋而背土侧的配筋基本保持不变。这样整个连续墙的配筋可以减少 40%左右。D站由于地质情况更为复杂，所处的砂层、质粘土砂层厚度更大，因此基本按照最不利地质条件进行配筋。
4.5、基坑质量、安全保证
地下连续墙的成槽质量是保证基坑安全的第一关。本项目工地大范围存在淤泥、质粘土砂层等软弱松散地层，复杂软弱的地质情况对连续墙成槽造成一定的难度。施工期间为避免槽壁塌孔，槽内泥浆面控制在地下水位 1m 以上，并在砂层施工时提高泥浆的比重与粘度增加泥浆储备量；场地大部分地段有深部填石层，对埋深 6m 以内直径小于 50cm 的填石直接挖槽处理，直径大于 50cm 的先挖槽后回填粘土，再挖槽，埋深大于 6m 的采用冲孔处理。
基坑开挖是考验基坑安全的第二关。根据以往的施工经验，地质情况复杂、地下水含量丰富时，基坑开挖将是基坑安全的重要考验。由于采用第一道支撑为钢筋混凝土支撑的施工方案，加强了结构整体稳定性；同时土方开挖严格按照施工方案，采用竖向分层、纵向分块、中间拉槽、横向扩边的开挖方法，做到不超挖、支撑及时，严格贯彻先支撑后开挖的原则；并且做好每日的监测工作，分别对连续墙的变形、位移、沉降情况，混凝土支撑、钢支撑的轴力情况，地下水位及周边环境等情况进行严格控制，严格贯彻信息化施工的原则，将施工的情况及时反馈，用来指导施工。
严格控制支撑的拆除时间。在结构强度达到 85%以上时方可拆除相应层高的支撑，详细施工工序严格参照施工图纸。车站的主体结构施工自始至终未出现险情，而且安全地度过了当地百年一遇的暴雨天气，这对地质情况复杂的当地施工具有成功的借鉴意义。
5.应用效果
基坑的安全开挖是本项目取得的最大成功。在复杂软弱的地质情况下，同时遭遇该地区百年一遇的暴雨，基坑未出现任何的险情，平稳度过。至12 月 9 日车站主体结构已基本完成，证明所采取的施工和优化方案是成功的。这是本项目值得借鉴和推广的最大亮点。
通过调整和优化施工方案，使其更具体、更合理、更经济，是本项目取得成功的第二大亮点。对地质情况较好的 HH 站，优化连续墙的配筋，使连续墙钢筋用量减少 40%左右，取得了很好的经济效益；连续墙接头采用锁口管的形式，节省了钢板，并且通过合理的组织施工，使节点工期提前完成，取得了很好的经济效益和社会效益。