软土深基坑工程中的几个热点问题

1、软土深基坑工程中的几个热点问题 随着城市建设的发展，城市地上空间越来越紧迫，地下空间开发利用逐渐成为城市 建设和发展的重要组成部分。 近年来，软土深基坑工程逐渐呈现出基坑 “深、大、密” 基坑设计理念由强度控制趋向变形控制； 计算分析从二维平面设计过渡到三维空间设计 等特点。宁波市土木建筑学会地基基础学术委员会主任委员吴才德结合近年来宁波地区 软土深基坑支护工程实践， 介绍了当前深基坑工程中的几个热点问题， 引起了参会代表 的广泛关注与共鸣。 吴才德，宁波市土木建筑学会地基基础学术委员会主任委员，浙江华展地下工程院 院长，教授级高级工程师 热点问题一：深大基坑内支撑体系的设计与施工 宁波地区属

2、于典型的软土地质，土体具有高压缩性、高含水量、高触变性、高灵敏 性、低渗透性等显著特点。通过对宁波地区多个基坑工程进行调查分析，在基坑长度大 于 100m，基坑面积大于 15000m2时，圆环内支撑体系与传统支撑体系相比， 具有支撑变形 更小，经济性及施工便利性更高的特点。圆环内支撑的主要类型有：整圆环、双圆环、 多圆环、半圆环、大半圆、椭圆（见图 1）。 a 采用双圆环支撑的 4 层地下室 b 采用三圆环支撑的 2 层地下室 图1 圆环内支撑体系 典型工程：宁波国际金融中心北区工程，基坑开挖面积约 48000 m2， 支护结构约 880延米，开挖深度 17.022.0m 。采用地下连续墙 +

3、（34）道钢筋混凝土水 平内支撑。通过对井字撑、十字撑、田字撑等支撑方案进行比选，最终采取四周角撑， 中间设一椭圆内支撑（长轴直径 240m，短轴直径 180m），中间对撑兼做施工栈桥的支撑 方案（见图 2）。采用这种支撑体系，基坑净空面积大，极大地方便了施工。三维模型及 空间计算分析如 3所示。 图2 宁波国际金融中心北区工程基坑支护 图3 三维模型及空间计算分析 对于典型深大基坑内支撑体系的设计与施工，应注意以下几点：必须进行空间三 维分析；对关键部位应进行加固，如拱顶加固、拱脚加固，保证强拱弱撑和区块单独 稳定；挖土方案的优化须考虑对称开挖，拱顶后挖，强化整体垫层；前期方案设计 过程中必

4、须考虑支撑拆除方案，做到分区分块拆除，加快工程进度。 热点问题二：基坑群的设计及相互影响分析 近年来，城市各类新区的集群开发日益兴起，相邻的几个甚至几十个深基坑同期施 工的案例不断涌现，从而提出了基坑群设计、施工、管理的新课题。随着地下空间的不 断开发，基坑群的数量将持续上升，规模也将进一步扩大。 典型实例：南部商务区基坑群工程（见图 4）。在本工程基坑群设计过程中，采取了 三维建模和空间计算分析，对基坑之间的相互影响、支撑拆除、基坑施工对周边道路、 管线、过街隧道的影响，围护桩、墙施工，底板、垫层施工等都进行了模拟分析。 图 4 南部商务区基坑群平面示意 基坑群设计、施工、管理的主要难点体现

5、在：土压力、支撑力不平衡；基坑多 道支撑标高不一致带来相互影响；桩基、开挖施工时对邻近已开挖基坑造成影响； 各基坑不同步拆撑带来的二次不平衡问题；各区域施工堆场布置对基坑群安全的影 响； 基坑群区域内施工通道的整体规划；相邻地下室之间地下通道的围护衔接； 基坑的整体漂移问题；区域内基坑开挖和降水带来超沉问题。 针对以上难点，建议采取以下措施：各单位派技术人员组成统一的基坑群管理指 挥部， 统一协调调度， 同时邀请相关专家参加； 尽量统一相邻基坑的支撑标高； 对基坑周边施工道路的使用进行统一管理协调，严格控制各基坑之间的道路荷载， 若临 近基坑边行走则需对行车道路进行加固； 加强各施工单位的统一

6、场平布置，合理布 置堆载区间， 将荷载对相邻基坑的影响控制在安全范围内；相邻基坑间适当采取主被 动区加固，止水帷幕最好切断透水层；相邻基坑顶部最好采用刚性连接；统一协调 安排支撑体系拆撑， 避免支撑拆除过程中土压力不平衡带来的相互影响； 严格按照 通过专家论证的挖土方案进行挖土施工，同时挖土过程中应征求相邻基坑的意见， 必要 时需停止挖土或改变挖土线路， 并及时采取加固措施；明确相邻地下室之间地下通道 的施工范围划分，并做好围护结构之间的衔接；加强各基坑和周边的监测，各家监测 数据共享，引入第三方监测，做到整体施工动态控制。 热点问题三：深基坑周边重要建（构）筑物的保护和基坑开挖的沉降控制 当

7、前城市项目开发多集中在密集的建筑群内和地铁路网间，且地下室开挖深度越来 越深，在这种背景下，对于一些古建筑和地铁区间等非桩基础的保护，水平和沉降变形 的控制显得尤为重要。 典型实例：和丰创意广场工程，分南北两个地下室，南区基坑开挖面积31000m2 ， 北区基坑开挖面积 28500m2 ，开挖深度 1012m。基坑采用钻孔桩 +2道钢筋混凝土水平内 支撑、高压旋喷桩和三轴搅拌桩作为止水帷幕。需原地保护的小洋房位于基坑中部，已 有100年历史，浅基础， 2层砖木结构，具有较高的历史和艺术价值（见图5）。为保护小 洋房，采取了以下技术措施：对古建筑采取SMW工法桩 +5道圈梁，随着基坑的开挖， 层

8、层设置圈梁体系（见图 6）；为防止古建筑由于挖土不均匀引起整体侧移，在第1和 第3道圈梁位置设置连系梁与支护结构相连； 采用高压旋喷桩进行坑底加固 ；加强 古建筑本身的整体刚度以及加强屋盖系统同承重墙之间的节点连接构造， 使其成为一个 完整的受力整体 ；四周土体均匀开挖，及时做好圈梁施工，确保结构均匀受力； 岛内水位实时补充；岛边基础垫层适当加强。通过采取以上措施，施工现场监测数据 显示： 实测沉降均匀，为 4244mm，小洋房无明显开裂；通过实时回灌，地下水位 下降量控制在 2m以内； SMW工法桩 +5道圈梁体系深层土体位移控制良好， 总量在 30mm 以内 图5 和丰创意广场基坑及小洋房

9、位置 图 6 小洋房保护措施 在深基坑周边有重要建（构）筑物的情况下，设计与施工时应做到：详尽调查建筑 结构状况； 采用空间计算方法对所有工况进行预分析；支护体系加固与周边建筑自身加 固相结合；围护设计与挖土施工紧密配合；动态监控、设计与施工紧密结合。 基 通过对多个工程实践进行分析，总结归纳出基坑周边沉降的主要原因有：支护桩 桩身（地连墙墙身）变形；基坑坑底隆起； 支撑杆件变形；桩缝（墙缝）间水 土流失；地下水位下降； 基坑边重型车辆频繁行走导致主动力学指标下降； 坑边大量堆载引起土的二次固结； 基坑坑底无支撑暴露时间过长； 多道支撑体系 支撑设置不及时； 受恶劣天气影响。 基坑开挖对周边沉降的控制技术要点：增加支护桩桩径（地连墙墙厚） ，提高其 刚度； 增加支护桩（地连墙）长度；主被动区土体加固；增加支撑杆件截面或 增加预加载措施、增设预应力锚杆 ；支护桩（地连墙）外侧设置可靠的止水（挡土） 帷幕 ；采用切断透水层的措施防止地下水位下降，必要时采取实时回灌，控制水位 下降； 基坑边严禁重型车辆频繁行走