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1工程背景

1．1工程概況。剛泰國際中心項目基坑工程位于浙江省臺州市椒江區，南至東海大道，東至中心大道。該項目分為住宅樓及公建兩大片區:住宅樓區域由4棟31層住宅樓構成;公建區由2棟27層辦公樓、2棟37層辦公樓、1棟62層辦公樓及商業裙房等組成;整體設－3F地下室。基坑呈不規則形狀，基坑總周長約849m，大地庫總開挖面積約42674m2，其中住宅區開挖面積12894m2，公建區開挖面積29780m2，基坑開挖深度最深達17．25m。1．2周邊環境分析。場地東側為主干道中心大道，道路邊線距基坑9．8m;場地南側為主干道東海大道及臺州實驗中學，道路邊線距基坑約9．0m，實驗中學距基坑較遠，約有62m;場地西側為四號路，道路邊線距基坑約8．4m;場地北側為內環路及五號路，道路邊線距基坑約6．4m;上述道路均已成型，其下分布有多條市政管線。1．3工程地質條件。基坑開挖影響土層主要有③1層淤泥質粉質粘土及③2層淤泥，均為浙江沿海地區常見深厚海淤，呈流塑狀，是場地主要軟弱土層，具有含水量高、孔隙比大、強度低等特點;地下水類型為上部孔隙潛水和下部孔隙承壓水及深部的基巖裂隙水。根據分析，場地地下水穩定水位高程應在2．00m～2．50m之間。場地內承壓含水層位于⑦層圓礫層，承壓水水頭位于基坑底以下，故對本工程有影響的主要為淺部潛水。在本次設計中，潛水水位按不利條件采用:地下水位埋深為0．50m。

2基坑支護設計方案

2．1本基坑工程特點與難點。1)深大基坑工程的風險性及經濟性取舍。對于超大面積的基坑工程來說，若采用全順作法施工，則坑內需設置和拆除大量臨時的支撐系統，經濟性較差。大規模基坑工程圍護方案的選型至關重要，不同的圍護方案工期、造價以及施工便利性差異很大，如何在滿足基坑安全的前提下提高經濟性以及施工的方便性成為本基坑工程設計的主要問題之一。2)加快地下結構及住宅區施工進度，實現業主訴求。本工程業主期望地下室整體結構及住宅樓區域盡快施工，達到住宅樓開啟預售的條件。另外客觀上由于住宅區挖深較淺，且樁基先行進場，施工進度必然較公建區快，為達到整體地下室先出±0．000的目標，在安全性與經濟性前提下，科學、合理安排總體施工流程，縮短公建區地下室施工進度，是本基坑工程設計的重點也是難點之一。3)周邊環境較為復雜、軟弱土層深厚，基坑工程變形控制要求嚴格。本工程位于浙江臺州椒江區中央商務區內。地塊南側為東海大道，東側為中心大道，西側與北側也均為市政道路，基坑四周紅線外地下均埋設有較多的市政管線，基坑設計和施工中應有效控制市政管線的變形，對本工程的基坑變形提出了較高的要求。此外場地淺層分布有巨厚的高含水量、高壓縮性極軟弱的淤泥質土、淤泥，對于基坑的挖土、降水和變形控制都極為不利，弱的土層條件是本基坑工程設計與施工中必須重點考慮并給予妥善處理的問題之一。因此支護結構變形控制和周邊環境保護是本工程設計的關鍵之一。4)基地四周緊鄰用地紅線，施工場地狹小、施工難度高。基地周邊基坑開挖邊線距離用地紅線較近，基坑實施階段圍護體與用地紅線之間僅存的空間難以滿足施工車道、臨舍搭建以及施工材料堆放等施工場地布置需要，因此基坑工程施工場地較為狹小，基坑工程實施階段施工場地和施工道路的合理布置是本基坑工程難題之一。2．2基坑支護設計方案。在綜合業主訴求、工期、本項目特征和造價等因素，最終采用了“住宅區順作+公建區半逆作”的方案，具體如下:1)住宅區順作基坑支護結構設計:住宅區大面積開挖深度12．45m，采用了直徑1200mm鉆孔灌注樁+兩道混凝土支撐的支護形式(見圖1)。2)公建區半逆作基坑支護結構設計:公建區群房及純地下室區域開挖深度14．25m，塔樓區挖深14．75m～17．25m。公建區基坑支護樁采用了“樁墻合一”的圍護形式，即直徑1200mm灌注樁既作為基坑開挖階段的圍護體，同時作為地下室的結構外墻的一部分，以達到優化結構外墻的目標。公建區基坑將塔樓及地下室汽車坡道范圍均作為逆作區取土口，對暗挖階段的出土帶來極大的方便，加快了純地下室的結構施工進度。逆作樓板豎向支承構件采用了“一柱一樁”的形式，即鋼格構柱與鉆孔灌注樁相結合作為基坑開挖階段的豎向支承系統，鋼格構立柱主要采用了4L180×180Q345的角鋼格構，較傳統的鋼管混凝土立柱施工便捷且經濟。

3順逆作基坑支護結構的變形計算

基坑支護的計算采用規范推薦的豎向彈性地基梁法，土的c，值均采用固結快剪指標，支護樁變形、內力計算和各項穩定性參照了行業技術標準JGJ120—2012建筑基坑支護技術規程、浙江省地方標準DB33/T1096—2014建筑基坑工程技術規程及浙江地方標準DB33/T1112—2015建筑基坑逆作法技術規程等相關規范、規程。計算中地面超載原則上均取30kPa，經計算，基坑的整體穩定性滿足安全性要求，圍護樁深層的最大位移在33．7mm～52．4mm范圍間，滿足一級基坑對于圍護墻深層水平位移控制在0．3%h以內的要求。

4順逆結合基坑支護施工措施

基坑工程是建筑施工中的重大危險源之一，施工質量對基坑工程的影響巨大。為進一步保證施工質量，確保基坑安全，設計還采取了以下措施:1)因逆作區“一柱一樁”須承受較大荷載，為保證其支承效果，提出了采取樁端后注漿工藝的要求。2)向各參建單位明確要做到信息化施工，加強對圍護體及周邊環境的監測，及時發現風險并采取措施。3)對于住宅區順作及公建區逆作的工況搭接提出了明確的要求:例如“待住宅區B1板施工完成并養護達到設計要求后，方可開挖公建逆作區第二皮土方并施工其B1樓板”，減少了順逆結合基坑支護工程因工況搭接不佳產生的風險。

5結語

順作法和逆作法作為基坑支護工程主要采用的施工工藝，各有其特點，若能根據工程的實際情況將二者相結合，將能帶來更多工期與造價、基坑變形控制、環保等各方面的效益。1)工期與造價:采用順逆結合的施工方法，能使住宅樓地上結構和公建區地下室結構同步進行，一方面大大縮短了地下室結構施工的工期，滿足了業主的訴求;另一方面，公建半逆作區利用結構樓板替代臨時支撐，不僅減少了臨時支撐設置的時間，還節約了大量成本。2)變形控制:住宅樓地下室底板施工完成并養護達到設計強度后，公建區開啟逆作樓板的施工:利用地下室結構的梁板連接取土口臨時支撐梁代替支撐體系，支撐剛度大，圍護結構和土體變形小。3)環保:一方面，公建逆作樓板作為基坑的水平支撐，替代了傳統的內部臨時支撐，大大減少了混凝土廢料的產生，達到了資源節省的目標;另一方面，由于公建逆作區采用首層樓板作為現場土方臨時堆放區域和材料堆場，可以使土方外運集中于晚間施工，減少白天機械進出工地數量，對緩解周邊主干道的交通壓力有較大的幫助。

參考文獻:

［1］劉國彬，王衛東．基坑工程手冊［M］．第2版．北京:中國建筑工業出版社，2009．

［2］上海建工集團股份有限公司．深基坑工程施工技術［M］．上海:上海科學技術出版社，2012．

［3］DB33/T1112—2015，建筑基坑工程逆作法技術規程［S］．

［4］JGJ120—2012，建筑基坑支護技術規程［S］．

［5］DB11/T489—2016，建筑基坑支護技術規程［S］．

作者:林圣杰 孫海忠 單位:上海市建工設計研究總院有限公司