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摘要：介绍了广州市天河区地质水文条件和周边环境复杂的南国商苑基坑支护设计与施工过程，重点说明了采用超大支撑跨度(140m)的支护桩结合一道钢筋混凝土撑和一道预应力锚索的组合支护结构形式的设计施工，及其需要注意的事项和应对措施。
关键词：基坑支护，旋挖桩，超大跨度钢筋混凝土撑，预应力锚索
一、工程概况
本工程项目位于广州市天河区珠江新城石牌。东靠海乐路，横过马路是勤建商务大厦和新马装饰家居商场；南邻龙胜苑，凤凰苑及七米宽的道路相隔；西依海居路，横过海居路便是猎德涌；北临黄埔大道西，为广州市东面主要交通要道。本工程用地面积16386m2；其中有三层地下室，地下室占地面积16390m2，基坑边长约585m。
该基坑的主要难点是地质和水文地质条件及其周边环境非常复杂，场地位于广州市天河区珠江新城,在开挖深度范围内土体除表面为素填土外，主要为流塑状淤泥质土及稍密～中密状的粉土及细中砂，下部为可～硬塑粉质粘土，局部为全、强、中、微风化砾岩。淤泥流动性好，稳定性差，而砂层含水量较大,透水性较强，并地下水受珠江河潮汐影响。周边紧临道路及建筑：A、基坑北面边线距距黄埔大道西边线约5.0m。B东北角边线距人行地下隧道约5.0m，隧道坑底标高2.034，基坑支护采用φ1000@1100人工挖孔桩和钢板桩。C、南面基坑边线距距龙胜苑、凤凰苑地下室基坑支护边线约11.5m，基坑支护采用φ900@1100钻孔桩+二排预应力锚索，锚索长度为33～37m，进入本基坑内。Ｃ、基坑西面边线距海居路2.0～3.5m，距猎德涌边线约25.5m。Ｄ、基坑东面边线距海乐路约4.0，距勤建大厦边线约30.0m。
除了东北角电缆沟距离地下室外墙边线约2.0m以外，其余距离地下室外墙边线约4.0m，故在基坑支护设计及施工中要严格控制变形，避免开挖变形对其产生不利影响，同时确保周边市政道路设施安全。
二、工程地质条件参数
基坑支护设计对岩、土物理力学性指标的选取是参考广东省地质工程勘察公司的《珠江新城南国城岩土工程勘察报告》资料，
三、设计方案
3.1基坑支护方案選型
由于建筑场地地处广州市天河区珠江新城,在开挖深度范围内土体除表面为素填土外，主要为流塑状淤泥质土及稍密～中密状的粉土及细中砂。地质条件较差，场地周边紧临道路及建筑，上述这些因素对于13.30m的基坑支护深度的开挖难度较大。
在大部分地段的开挖深度上、中部无法采用锚索（杆）控制支护结构位移，及在确保基坑支护结构安全的条件下，先进性地采用超大支撑跨度(140m)的支护桩+一道钢筋混凝土撑+一道预应力锚索的组合支护结构形式，并结合建筑主体（塔楼）及土方工程进行分区布置处理，在整体布置钢筋混凝土支撑上，采用中心十字对撑，四角斜支撑的分区分块支撑支护形式，划分出四大呈田字状的出土活动区，构成非常规的新颖结构布置，并巧妙设置结构立柱（间隔18.0～21.5m）与连系梁，合理配筋，为基坑施工创造大面积的工作面及施工空间，为后续的挖土及主体结构施工创造非常有利的条件，消除了人们对内支撑结构严重影响土方工程及施工进度的顾虑。达到了因地制宜、安全可行、经济合理、施工方便的效果；同时设计采用先进的大功率旋挖孔桩机设备进行钢筋混凝土支护桩施工，顺利解决了南侧常规钻（冲）孔桩机遇锚索障碍难施工的难题。从全过程的基坑监测资料证实，本基坑超长混凝土水平支撑梁最大水平位移仅10mm，内支撑最大沉降9.0mm；支护桩顶部最大水平位移29mm，支护桩顶部最大沉降9.75mm；基坑周边道路、管线及隧道最大沉降15.89mm，结构安全可靠、经济效果显著。
3.2基坑支护各个断面结构计算
支护设计计算采用北京理正软件研究所理正深基坑支护结构软件F-SPW4.31版（高级版）进行分区剖面及整体分析计算，计算方面按基坑各侧边划分计算单元，计算单元的岩土工程勘察资料及设计参数的选取，系按最不利因素进行的，设计安全等级为一级。
3.3止水方案选择
本工程场地位于珠江，砂层分布广泛，部分区域厚度大，地下水量较丰富。对于本工程规模大，周边环境复杂，止水是关键也是重点。本工程主体部分基坑支护结构采用钻孔桩，在钻孔桩施工前有效截水能够起到确保施工安全、提高工作效率等作用。经过认真分析和比选，基坑止水方案采用了深层搅拌桩相互搭接的止水帷幕，考虑到本场地地层特点采用单～双排搅拌桩、旋喷桩等方式止水，方式灵活、因地制宜并节约成本，解决了基坑止水和基础人工挖孔桩施工的难题，取得了预期的效果。
四、施工过程及遇到的问题
4.1施工工艺及注意事项
由于本基坑支护结构采用旋挖桩+一道内支撑+一道预应力锚索组合支护结构的结构形式，故施工过程中必须做好下列措施：
（1）采用放线插签定位确保桩位准确；
（2）采用垂线观测控制法及水准尺量度法确保桩孔的垂直度；
（3）基坑开挖前，在基坑外侧设立地下水水位观测孔，基坑外侧地下水对坑内开挖不构成影响时，可进行全面开挖，否则必须进行堵漏处理；
（4）开挖过程中加强边坡变形观测（主要依据由业主委托的专业监测单位监测的数据），当发现局部侧向变形过大时，立即采取回填、增加支撑处理。
4.2监测方案
1、基坑周边设立水平、沉降变形观测点各30个，进行水平位移、垂直变形及边坡倾斜监测；测斜管27个；立柱沉降观测点9个；支撑轴力观测点16个；水位观测点15个；周这建筑物观测点12个;锚索拉力不少于总锚索的5%，且不少于5根。
2、观测周期及次数
1）施工期间每开挖一级，观测1～2次，雨天（中雨以上）施工，每天观测1次；
2）基坑开挖到底后，变形未稳定前，每5～7天观测1次，变形稳定后可每间隔15～30天观测1次；
3）遇特殊情况（如变形出现突变或出现险情）时，每天观测1次以上；
4）地下室结构完成，并进行侧边回填土后，可停止变形监测。
5）对周边邻近已有建筑物也应设置适当变形观测点（点位及数量由现场确定）进行观测，观测周期为每7天1次。
6）变形监测过程中若出现异常情况时，应即时通知业主、设计、监理及施工单位进行处理。
3、本基坑支护结构按安全等级一级设防，最大水平位移控制值为30mm，水平位移预警值为25mm。
五、结论
综合该基坑整个设计与施工情况,有以下几点值得以后的工程借鉴：
1.支撑结构先进性、结构布置合理安全；
2.止水方案选择合理，灵活；
3.设计变更及时，服务质量一流；
4.实施效果良好，经济和社会效益显著。
本工程2008年２月动工，2008年8月基坑工程验收完毕。开挖过程和主体结构施工过程中未发生险情。据监测和应力检测果，测点普遍的最大水平位移为29mm，与设计要求相吻合，取得了良好效果，保护了周边环境，基坑与周边建筑物安全。
经济效益显著：与同类型支护结构相比，降低工程造价约30％，为业主节约造价约500万元，大大加快施工及开发销售速度，节省成本，取得了显著的经济效益。
社会效益显著：基坑支护设计因地制宜、安全、经济，设计和实施过程中解决了一系列岩土工程难题，并获得了全面系统的监测与检测数据，为基坑工程反分析研究提供了很好的实例材料。并按期顺利竣工，确保了基坑和周边环境安全，可为行业在类似工程设计及施工中提供宝贵经验及范例，社会效益显著。
参考文献
[1]黄晰,黄东.深基坑支护结构侧向位移时间序列分析[J].岩土工程技术,1999(2)
[2]赵锡宏,陈志明,胡中雄.高层建筑深基坑围护工程实践与分析[M].上海:同济大学出版社,1997年10月
[3]邹锐,樊白桦,郑必勇.深基坑开挖周边地面最大沉降预估[J].江苏建筑,2007(5)
[4]蒋洪胜,刘国彬.软土深基坑支撑轴力的时空效应[J].岩土工程学报,1998,20(6)
[5]何建明，白世伟.深基坑排桩-圈梁支护结构协同作用研究[J].岩土力学，1997，18(3)
关键词：基坑支护，旋挖桩，超大跨度钢筋混凝土撑，预应力锚索
一、工程概况
本工程项目位于广州市天河区珠江新城石牌。东靠海乐路，横过马路是勤建商务大厦和新马装饰家居商场；南邻龙胜苑，凤凰苑及七米宽的道路相隔；西依海居路，横过海居路便是猎德涌；北临黄埔大道西，为广州市东面主要交通要道。本工程用地面积16386m2；其中有三层地下室，地下室占地面积16390m2，基坑边长约585m。
该基坑的主要难点是地质和水文地质条件及其周边环境非常复杂，场地位于广州市天河区珠江新城,在开挖深度范围内土体除表面为素填土外，主要为流塑状淤泥质土及稍密～中密状的粉土及细中砂，下部为可～硬塑粉质粘土，局部为全、强、中、微风化砾岩。淤泥流动性好，稳定性差，而砂层含水量较大,透水性较强，并地下水受珠江河潮汐影响。周边紧临道路及建筑：A、基坑北面边线距距黄埔大道西边线约5.0m。B东北角边线距人行地下隧道约5.0m，隧道坑底标高2.034，基坑支护采用φ1000@1100人工挖孔桩和钢板桩。C、南面基坑边线距距龙胜苑、凤凰苑地下室基坑支护边线约11.5m，基坑支护采用φ900@1100钻孔桩+二排预应力锚索，锚索长度为33～37m，进入本基坑内。Ｃ、基坑西面边线距海居路2.0～3.5m，距猎德涌边线约25.5m。Ｄ、基坑东面边线距海乐路约4.0，距勤建大厦边线约30.0m。
除了东北角电缆沟距离地下室外墙边线约2.0m以外，其余距离地下室外墙边线约4.0m，故在基坑支护设计及施工中要严格控制变形，避免开挖变形对其产生不利影响，同时确保周边市政道路设施安全。
二、工程地质条件参数
基坑支护设计对岩、土物理力学性指标的选取是参考广东省地质工程勘察公司的《珠江新城南国城岩土工程勘察报告》资料，
三、设计方案
3.1基坑支护方案選型
由于建筑场地地处广州市天河区珠江新城,在开挖深度范围内土体除表面为素填土外，主要为流塑状淤泥质土及稍密～中密状的粉土及细中砂。地质条件较差，场地周边紧临道路及建筑，上述这些因素对于13.30m的基坑支护深度的开挖难度较大。
在大部分地段的开挖深度上、中部无法采用锚索（杆）控制支护结构位移，及在确保基坑支护结构安全的条件下，先进性地采用超大支撑跨度(140m)的支护桩+一道钢筋混凝土撑+一道预应力锚索的组合支护结构形式，并结合建筑主体（塔楼）及土方工程进行分区布置处理，在整体布置钢筋混凝土支撑上，采用中心十字对撑，四角斜支撑的分区分块支撑支护形式，划分出四大呈田字状的出土活动区，构成非常规的新颖结构布置，并巧妙设置结构立柱（间隔18.0～21.5m）与连系梁，合理配筋，为基坑施工创造大面积的工作面及施工空间，为后续的挖土及主体结构施工创造非常有利的条件，消除了人们对内支撑结构严重影响土方工程及施工进度的顾虑。达到了因地制宜、安全可行、经济合理、施工方便的效果；同时设计采用先进的大功率旋挖孔桩机设备进行钢筋混凝土支护桩施工，顺利解决了南侧常规钻（冲）孔桩机遇锚索障碍难施工的难题。从全过程的基坑监测资料证实，本基坑超长混凝土水平支撑梁最大水平位移仅10mm，内支撑最大沉降9.0mm；支护桩顶部最大水平位移29mm，支护桩顶部最大沉降9.75mm；基坑周边道路、管线及隧道最大沉降15.89mm，结构安全可靠、经济效果显著。
3.2基坑支护各个断面结构计算
支护设计计算采用北京理正软件研究所理正深基坑支护结构软件F-SPW4.31版（高级版）进行分区剖面及整体分析计算，计算方面按基坑各侧边划分计算单元，计算单元的岩土工程勘察资料及设计参数的选取，系按最不利因素进行的，设计安全等级为一级。
3.3止水方案选择
本工程场地位于珠江，砂层分布广泛，部分区域厚度大，地下水量较丰富。对于本工程规模大，周边环境复杂，止水是关键也是重点。本工程主体部分基坑支护结构采用钻孔桩，在钻孔桩施工前有效截水能够起到确保施工安全、提高工作效率等作用。经过认真分析和比选，基坑止水方案采用了深层搅拌桩相互搭接的止水帷幕，考虑到本场地地层特点采用单～双排搅拌桩、旋喷桩等方式止水，方式灵活、因地制宜并节约成本，解决了基坑止水和基础人工挖孔桩施工的难题，取得了预期的效果。
四、施工过程及遇到的问题
4.1施工工艺及注意事项
由于本基坑支护结构采用旋挖桩+一道内支撑+一道预应力锚索组合支护结构的结构形式，故施工过程中必须做好下列措施：
（1）采用放线插签定位确保桩位准确；
（2）采用垂线观测控制法及水准尺量度法确保桩孔的垂直度；
（3）基坑开挖前，在基坑外侧设立地下水水位观测孔，基坑外侧地下水对坑内开挖不构成影响时，可进行全面开挖，否则必须进行堵漏处理；
（4）开挖过程中加强边坡变形观测（主要依据由业主委托的专业监测单位监测的数据），当发现局部侧向变形过大时，立即采取回填、增加支撑处理。
4.2监测方案
1、基坑周边设立水平、沉降变形观测点各30个，进行水平位移、垂直变形及边坡倾斜监测；测斜管27个；立柱沉降观测点9个；支撑轴力观测点16个；水位观测点15个；周这建筑物观测点12个;锚索拉力不少于总锚索的5%，且不少于5根。
2、观测周期及次数
1）施工期间每开挖一级，观测1～2次，雨天（中雨以上）施工，每天观测1次；
2）基坑开挖到底后，变形未稳定前，每5～7天观测1次，变形稳定后可每间隔15～30天观测1次；
3）遇特殊情况（如变形出现突变或出现险情）时，每天观测1次以上；
4）地下室结构完成，并进行侧边回填土后，可停止变形监测。
5）对周边邻近已有建筑物也应设置适当变形观测点（点位及数量由现场确定）进行观测，观测周期为每7天1次。
6）变形监测过程中若出现异常情况时，应即时通知业主、设计、监理及施工单位进行处理。
3、本基坑支护结构按安全等级一级设防，最大水平位移控制值为30mm，水平位移预警值为25mm。
五、结论
综合该基坑整个设计与施工情况,有以下几点值得以后的工程借鉴：
1.支撑结构先进性、结构布置合理安全；
2.止水方案选择合理，灵活；
3.设计变更及时，服务质量一流；
4.实施效果良好，经济和社会效益显著。
本工程2008年２月动工，2008年8月基坑工程验收完毕。开挖过程和主体结构施工过程中未发生险情。据监测和应力检测果，测点普遍的最大水平位移为29mm，与设计要求相吻合，取得了良好效果，保护了周边环境，基坑与周边建筑物安全。
经济效益显著：与同类型支护结构相比，降低工程造价约30％，为业主节约造价约500万元，大大加快施工及开发销售速度，节省成本，取得了显著的经济效益。
社会效益显著：基坑支护设计因地制宜、安全、经济，设计和实施过程中解决了一系列岩土工程难题，并获得了全面系统的监测与检测数据，为基坑工程反分析研究提供了很好的实例材料。并按期顺利竣工，确保了基坑和周边环境安全，可为行业在类似工程设计及施工中提供宝贵经验及范例，社会效益显著。
参考文献
[1]黄晰,黄东.深基坑支护结构侧向位移时间序列分析[J].岩土工程技术,1999(2)
[2]赵锡宏,陈志明,胡中雄.高层建筑深基坑围护工程实践与分析[M].上海:同济大学出版社,1997年10月
[3]邹锐,樊白桦,郑必勇.深基坑开挖周边地面最大沉降预估[J].江苏建筑,2007(5)
[4]蒋洪胜,刘国彬.软土深基坑支撑轴力的时空效应[J].岩土工程学报,1998,20(6)
[5]何建明，白世伟.深基坑排桩-圈梁支护结构协同作用研究[J].岩土力学，1997，18(3)