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1、第六届全国 地基处理学术讨论会暨第-届全国基坑工程学术讨论会论文集 温州 2 0 0 0 复杂场地基坑喷锚支护设计 杜秀忠 杨光华 李思 平 蔡晓英 方大勇 周 辉 ( 广东省 水 利水电 科学 研究 所， 广州，5 1 0 0 6 1 ) 提要在老城区开发中，地下室基坑往往紧靠临近的旧 建筑物，受场地限制基坑不能采用刚性支护 同时又要保证周边建筑物的安全。本文通过一个工程实例在复杂场地采用注浆钢管结合喷锚支护，很好 地解决了 这个矛盾。目 前基坑开挖己 基本完成，实践 证明设计是非常成功的。 一工程概况 某拟建大厦位于广州市东山区内， 用地面积 6 2 6 5 m 2 。地形平坦，场地呈不规
2、则的 L 形式。设两层地下室， 地下室基坑开挖深度约为9 m ，地下室平面布置如图 1 所示。 根据 平面布置及实际放线，基坑紧挨临近建筑物和马路， 其中东边仅为 5 0 c m ，且临近建筑物 为2 - -3 层砖结构伯民 居等建 筑物。 另 外， 场区 地质 条件 很复 杂， 局部 含有 砂层和 淤泥质土 层。 场地狭小，开挖深度大。在这种复杂条件下我们采有用喷锚支护并取得成功，实测最 大位移约为3 c m ， 对同 类工程具有很好的 参考价值。 二场区工程地质情况 场地属珠江三角洲冲积平原地带， 为旧 房拆迁地， 地面稍有起伏。 代表性的地质剖面 如图2所 示， 地 质 层 包含 有:
3、( 1 ) 杂 填 土 层， ( 2 ) 冲 积 层， 由 淤泥 质 粉 质 粘土、 粉 质 粘 土 及 粉细 砂 ( 局部中、 粗 砂) 层 组成， 其中 淤泥质粉质 粘土孔隙比e o 1 . 1 4 4 ， 含水量w = 4 1 .8 % . ( 3 ) 残积层， 局部 可塑 状， N , s = 4 .7 - - 1 1 .0 击， 平均7 .6 击。 局部硬塑 状， N 6 3 .s 1 0 .9 - 2 4 .8 击， 平均1 6 .0 击。 ( 4 ) 强 风化岩带， 编, = 3 7 . 1 - 4 6 .4击， 平 均4 2 .8击。 场地内 地下水主要包括上部松散杂填土层、
4、冲积粉细砂层孔隙水及基 岩裂隙水，地下 水位。 1 5 - -1 . 1 3 m 。 由 于 松散杂 填土 层、 冲积粉 细砂层 透水性 较好， 局部强风 化、 中 风 化岩 岩芯呈块状，裂隙略为发育， 具一定透水性，且场地邻侧自 来水管破裂造成的自 来水长期 泄漏，判定场地富水性程度中等且分布不均匀性。 三支护结构设计和计算 了 .支护方案的选择 沉降 观侧点 .水 平位移观 洲点 矗砖结构泊民 居( 2 - 3 层.离 荃坑 约50,m) B 教室( 三 层， 离签坑约 5 0 c 0 ) A 图】 支护结构平面布置、周边建筑物、测点布置及沉降观测结果 鉴1 5 7 . 8 7 R1 6
5、7 . 9 0 1 . 7 0 2 . 2 0 杂 填土 Q 川 淤 泥 质 粉 粘土Q a l 1 . 5 0 3 . 1 0 3 . 0 0 3 . 6 0 5 . 5 01粉质粘土 5 .6 0 粉 质 粘 土( 可 塑) Q e t 8 .1 5 ! 细 砂 粉 质 粘 土 ( 硬 塑) Q 口 7 . 1 0 9 . 9 5 强风化岩 9 . 8 0 中风化岩 典型地质剖面图 州叫黔 原设计为挡土桩，考虑到一是场地不够，二是造价贵，故采用喷锚支护方案。采用喷 4 9 8 小 石 .一.一 锚支护除保证基坑边坡稳定外， 关键是控制位移和解决淤泥质土和砂层的 垂直开挖问 题。 为此，采用
6、了预应力锚杆和注浆钢管进行处理。 2 .支护方案及平面布置图 支护结构平面布置如图I 所示， 其中1 1 A - 4 轴以 东， 根据地质报告不存在砂层， 但存 在淤泥质土，用注浆钢管结合喷锚进行支护。由于地质条件和周边环境存在差异，故把该 区域分为I 、I I 、II I 三种支护区。1 1 A - 4轴以 西则存砂层，除注浆钢管和喷锚支护外， 为 防止开挖过程中砂层局部坍塌，在注浆钢管之间加打0 4 8花管并注浆， 在开挖之前固化 开挖面砂层。根据工程地质条件和周边环境把该区域分为N, V两种支护区。 3 .支护结构设计 这里由 于篇幅限制仅列出II. N两种代表性的断面。 ( 1 ) I
7、I 区 支护结 构设 计 n 区支护结构的设计断面和计算时对应的地质情况及地面荷载如图3 所示，该区地质 条件较好， 但周边建筑物离基坑边只有5 0 mm 左右，且建筑物为2 - 3 层天然地基的砖结构 I 日 民 居和3 层高的小学教学楼，建筑物内都有人居住或上课。为控制边坡的 水平位移和建 筑 物的 沉降， 该区 除 加0 1 5 0 ) 6 0 0 , L = 1 2 m的 注 浆 钢管 外 还在 第 二、 第三 排锚 杆 加l 2 0 k N 的预应力。 ( 2 ) 1 V 区支 护结 构设 计 N区支护结构的设计断面和计算时 对应的 地质情况及地面荷载如图4 所示，该区地质 条 件
8、较 差， 冲积 层较 厚 且 存 在 粉细 砂层， 故该区 除 先 打0 1 5 0 6 0 0 . L = 1 2 m的 注 浆 钢管 外， 为防止开挖过程中 砂层局部坍塌， 在注浆钢管之间加打 4 8花管并注桨。 后再进行喷 锚开挖， 并且在第二、 五排锚杆分别加1 5 0 k N和1 2 0 k N的预应力。 4 .支护后基坑边坡整体稳定性计算参数和计算结果 根据工程地质勘察报告， 并结合我们在基坑开挖设计方面的经验， 基坑支护深度内 岩、 土体的整体稳定性计算参数取值如下: ( 1 ) 杂 填土 湿、 松散) Y = 1 9 k N 1 m 3 , c = 1 0 k P a , ip
9、 = 1 5 0 ( 2 ) t - 泥质 粉质 粘土 ( 很 湿、 软塑、 含 腐木) Y = 1 9 k N 1 m 3 , c = 1 5 k P a , 4 = 8 0 ( 3 ) 粉 质粘土 ( 湿、 可塑) Y = 1 9 k N 1 m 3 , c = 1 5 k P a , v = 1 8 0 ( 4 ) 细 砂 很湿、 松散、 含 泥) Y = 1 9 k N 1 m 3 , c = O k P a , p = 2 4 0 ( 5 ) 粉质 粘土 ( 湿、 硬塑) Y = 1 9 k N 1 m 3 , c = 2 5 k P a . 9 - 2 8 0 ( 6 ) 强风化泥
10、质粉砂岩 ( 半岩半土状、 稍硬) Y = 2 0 k N 1 m 3 , c = 6 0 0a , p = 2 8 0 注浆钢管加喷锚支护整体稳定性计算采用中国水利水电 科学研究院 土质边坡稳定分 析程序 S T A B 9 5 计算。 经计算I I . N区整体稳定安全系数分别为 1 .4 2 9 , 1 .3 2 7 ，安全系 数均大于1 .3 ， 满足 广州地区建筑基坑支护技术规定要求。 4 9 9 竺 咐 拟士 序1， M R oM ppW 7 匕限|闪r|盯尸.卜叮 泪一夕 穷二拐1毛 夕 m A W 图3 I f 区支护断面图 图4 N区支护断面图 基坑严格按设计要求进行施工和监
11、测，目 前基坑开挖已 基本完成， 现在正在进行工程 桩( 人工挖孔桩的) 施工，并经受了 广州雨季的 考验。 位移量 ( m m)位移I t ( m m ) 深度 ( m) 图5 4 . 测孔位移随开挖变化的观测结果 深度 ( m) 图6 8 “ 测孔位移随开挖变化的观测结果 基坑水平位移观测点的平面布置如图1 所示，至今年4 月5日 止各测点的最大位移如 1 所示， 两个典型测点的 位移随开挖过程的 变化如图5 , 6 所示。由以 上图表可知基 ， ， 臼 . . . . . . 曰 . . . . . . . . . 坑总体位移不大，最大位移约 3 c m ，随着基坑开挖的完成基坑位移也趋
12、于稳定，说明 基坑 是安全的。 表1 水平位移观测结果 测点 最大位移 ( m m ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 2 4 2 3 8 2 8 3 2 2 6 1 5 1 4 2 3 3 1 周边建筑物、 地面沉降观测点布置及观测结果如图1 所示， 周边建筑物的最大沉降为 1 . 3 m ，紧靠基坑边地面的最大沉降为3 .3 m ， 说明基坑开挖对周边环境造成的影响不大。 五结论 从开挖和监铡结果来看，设计是非常成功的。 通过采用注浆钥管结合喷锚支护( 局部 采用预应力锚杆) 可严格控制位移并确保周边建筑物的安全，同时还可以 在地质条件较差 的 地方进行喷锚支护。既解决了 在闹市区内基坑开挖场地的限制又节约了 投资， 又克服了 局部有淤泥和砂层垂直开挖的问题，是一种经济和处理复杂场地较为成功的基坑支护形 式。 参考文献 1 建筑药 坑工 程技术 规范( Y B 9 2 5 8 - 9 7 ) 1 . 2 1 广州地区应筑墓坑支护技术规定( G B J 0 2 - 9 8 ) ) .
