第２６卷第３期 ２０１６年６月 天津建设科技 Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 规划与设计 Ｐｌｎ ａｎｄＤｅｓｉｇｎ ａ软土地区深基坑支护结构设计 口文／陈 鹏 摘要：针对天津滨海新区某深基坑支护结构的实际工程，采用深基坑支挡结构设计软件进 行计算并与施工监测结果进行了比较。结果表明：围护桩计算结果与实测结果一 致，最大变形及内力发生在基坑开挖至基坑底时。 关键词：软土；深基坑；钻孔灌注桩；变形；弯矩；支护 近年来，随着城市的快速发展，高层建筑越来越 多。为了充分利用地下空间，很多建筑带有一层或多层 述见表１。 表１土层分布特征 地层 地层 年代 编号 层厚／ｍ 地下室。高层建筑基础埋置越来越深，基坑开挖深度越 来越大。深基坑工程安全风险大，涉及结构力学、土力 学、地基处理、原位测试等多种学科知识，是一项综合 性、系统性工程。在天津、上海等地区，地基土层受沉积 环境、海进、海退以及海陆交互作用的影响，土质软弱 且地下水位高，渗透系数变化大，基坑支护结构设计具 有较大的风险。因此，加深对深基坑工程相关理论的理 解，完善深基坑工程设计方法，对软土地区深基坑支护 结构设计具有十分重要的意义。 岩土特征及分布 素填土：黄灰色，软塑，部分区域上部松散，土质 Ｑｒｎｌ ① Ｏ．６～２＿３ 不均，以粘性土为主，含植物根系，夹碎砖块等， 填垫时间＜１０ ａ Ｑ？ａｌ ④。 Ｏ．５～２．４ 粘土：黄褐色，可塑状态，土质不均，具锈染 ⑥： １．５～３．３ 淤泥质粘土：灰色，流塑状态，土质不均，夹粉土 Ｑ抽 团，含有机质，局部夹淤泥质粉质粘土薄层 ， ⑥Ｑ４７．６～９．０ 团粉质粘土：灰色，流塑状态，土质不均，夹粉土 含贝壳碎片，局部夹淤泥质粉质粘土薄层 粘土：浅灰色，软塑状态，土质不均，夹粉土团， ，１ｈ ⑦ Ｏ．８～２．Ｏ 局部夹粉质粘土薄层 １工程概况 某深基坑位于天津市滨海新区，呈矩形，长ｌ１３．６０ ｍ，宽８６．２５ ｍ，面积约９ ７９８ ｍ ，开挖深度为地面下 １０．７５ ｉｎ。基坑周边场地条件总体较为宽松，开挖深度影 响范围土质较为软弱。根据场地土层情况及周边场地 ⑧。 １．０～３．０ 粉质粘土：灰黄色，可塑状态，土质不均，具锈染 ｝Ｑ４ ａｌ ⑧ ２粉土：褐黄色，密实状态，湿，土质不均，具锈染， ．６～４．９ 含姜石夹粉砂薄层 ，｝Ｑ， ⑨。 ５．０～７．５ 团粉质砂，具粘锈土：染黄，含褐少色量，贝可壳塑碎状片态， 土质不均，夹粉土 ⑨ ３．１～５．８ 染夹粘土及粉土薄层，含少量姜石 ，：黄褐色，密实状态，饱和，砂质较均，具锈 条件，基坑支护设计采用钻孔灌注桩结合一道钢筋混 对本次勘察有影响的主要为潜水，勘察期间初见 水位埋深为０．６—１．４ ｍ，相当于大沽标高２．１５～２．７７ ｍ；稳定水位埋深为０．３ １．１ ｍ，相当于大沽标高 ２．４５～３．０７ ｍ，潜水以大气降水方式补给，以大气蒸发 方式排泄为主。场地内地下水位总体上随季节变化而 波动，丰水期水位抬升，枯水季节水位下降，波动幅 值＜０．８ ｍ／ａ。 凝土内支撑体系的支护形式，采用水泥搅拌桩作止水 帷幕、基坑内以大口井降水。 ２工程地质 勘察最大孔深为６０．０ ｉｎ。揭示了表层人工填土、第 四系全新统及上更新统的河流相、滨海潮汐相及浅 海相交互沉积的砂类土与粘性土的沉积地层。按地 根据勘察报告，基坑设计中选用的主要土层物理 层形成时代，成因类型及工程地质特征自上而下分 ７６ 力学性质参数见表２。 规划与设计 Ｐｌａｎ ａｎｄＤｅｓｉｇｎ 陈鹏：软土地区深基坑支护结构设计 第２６卷第３期 表２基坑支护结构设计参数 天然重度 粘聚力标 内摩擦角 地层岩性 层厚ｆｍ 平均值／ 准值／Ｉ【Ｐ标准值， （ｋＮ・ｍ。） ａ （。） ① 素填土 Ｏ．６—２．３ １９ｊ （８．０） （４．０） ④，粘土 Ｏ．５～２．４ １８．５ ７．８ ３．５ ⑥：淤泥质 １粘土 ．５～３－３ １７．５ （３．８） （３．５） ⑥ 粉黜 ７．６～９．０ １９．１ １２．５ ｌ３－３ ⑦粘土 Ｏ．８～２．Ｏ １７．９ １２．４ ５．５ ⑧。粉眦 １．Ｏ～３．Ｏ ２０．４ １４．１ １０．７ ⑧。粉土 ２．６～４．９ ２０．Ｏ １０，８ ２６，９ ⑨ 粉 ５．Ｏ～７．５ １９．７ １４．８ １６．５ 注：（）内数值为建议值 ３基坑围护 基坑开挖深度ｌ０．７５ ｍ，采用一道混凝土支撑体 系，以控制基坑位移。根据天津地区工程地质状况，基 坑围护可采用钻孑Ｌ灌注桩加止水帷幕、地下连续墙、 ＳＭＷ工法等形式。经比较分析，钻孔灌注桩具有施工 速度快，综合造价底的优点，本基坑采用钻孔灌注桩作 为挡土结构。由于地下水位高，采用双轴水泥搅拌桩作 为止水帷幕。 围护结构采用 ８００ ｍｍ＠ｌ ０００ ｍｍ钻孑Ｌ灌注桩， 止水帷幕采用￣ｂ６５０ｒａｍ＠４００ｍｍ水泥搅拌桩，采用一 道混凝土支撑，主支撑梁尺寸７００ｍｍ×８００ｍｍ，见图１。 单位：尺寸ｍｍ 高程ｍ 图１基坑围护典型剖面 ４围护结构计算及施工监测结果 ４．１内力变形计算 采用深基坑支挡结构设计软件启明星进行计算， 采用ＤＢ ２９—２０２－－２０１０《天津市建筑基坑技术规程》作 为设计依据，模拟基坑开挖工况，见图２。 位移／（ｍｍ×ｌ０） 弯矩／（ｋＮ・ｍ×１００） 剪力／（ｋＮ×１００） ０ １ ２ ３ ．５ ０ ５ １０——２ ０ ２ ４ ０ ０ ０ ｆ＿、、 ＼ ‘５ ＼． ５ ｒ ５ ） １０ ）ｔ ～． Ｉ ‘， ／。 厂。 ／ １０｛ ／。 ＞ １Ｏ １５赋 １５媾 １５腊 ．１ ２０ ２０ （、 ２０ ２５ ２５ ２５ ａ位移 ｂ弯矩 Ｃ、剪力 图２围护桩位移、弯矩、剪力计算结果 由图２可知，围护桩最大水平位移２５．１ ｍｍ，发生 在基坑开挖至坑底的工况；最大弯矩值６３０．５ ｋＮ－Ｉｎ，最 大剪力２５２．０ ｋＮ。 ４．２围护桩水平位移监测结果 基坑监测随基坑施工同时进行。结果显示，围护桩 最大水平位移２２．６ ｍｍ，所在深度６．５ ｍ。计算结果 ２５．１ ｍｍ与监测结果２２．６ ｍｍ接近并且围护桩计算变 形曲线与实测变形曲线趋势一致，说明计算结果与工 程实际状况相符。 ５结语 软土地区地质复杂，土质软弱且地下水位高，这为 深基坑支护设计带来很多挑战。在具体的工程设计中， 坚持理论与实际相结合的原则，根据实际的工程情况， 选择合理的支护结构。 本文以天津滨海新区某深基坑工程为例，介绍了 基坑的支护形式、计算分析以及监测结果，通过比较， 说明本深基坑支护结构安全、经济、合理。 口■ 参考文献： ［１］ＪＧＪ ｌ２Ｏ一９９，建筑基坑支护技术规程【Ｓ］． ［２ｌＯＢ ２９—２０２－－２０１０，建筑基坑工程技术规程［ｓ］． 【３］ＧＢ ５００１０－－２０１０，混凝土结构设计规范【ｓ］． ［４掷刚，刘瑞光．软土地区基坑工程支护设计实例［Ｍ】．北京：中 国建筑工业出版社，２０１ １． 口中图分类号：ＴＵ４７ 口文献标识码：Ｃ 口文章编号：１ ００８—３１ ９７（２０１ ６）０３—７６—０２ 口ＤＯｌ编码：１ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００ ３１ ９７．２０１ ６．０３．０２７ 口收稿日期：２０１５—１２—０７ 口作者简介：陈鹏／男，１９８５年出生，助理工程师，中铁上海设 计院集团有限公司天津分院，从事工程设计工作。
