某基坑支护项目设计及施工体会

地质装备

33

某基坑支护项目设计及施工体会

王景广12

(1.山东省鲁南地质工程勘察院，山东济宁272100; 2.山东省华鲁工程总公司，山东济宁272100)摘要:本文以济宁某深基坑为例，介绍了基坑支护设计方案的确定及施工时根据具体情况进行的相应调整。通

过本工程设计实例，希望能为各位同仁在今后的基坑支护工程设计、施工提供相应参考。

关键词：基坑；支护；设计；施工中图分类号:TU753 文献标识码：A

文章编号：1009- 282X(2017)03- 0033- 04

1项目概况

某工程位于济宁市市中区太白路以北，刘庄路

层厚 7. 70!16. 60 m，平均 13. 81 m。3

基坑支护设计方案及要求

依据山东省济宁地质工程勘察院提供的施工图 纸，本工程基坑支护设计主要有以下支护单元。

3. 1 AB、CD 段

基坑开挖深度7. 90 m，上部3. 00 m为土钉墙 支护，放坡系数1 * 0. 3,布一道土钉，水平、竖向间 距均为1. 50 m，土钉长度为6. 0 m，杆体材料选用 HRB335 #20 mm钢筋，钻孔倾角15g钻孔孔径 130 mm，喷射混凝土面层钢筋网采用HPB300 0 6. 5 mm@200 mm钢筋网，喷射砼厚度为60 mm，坡 底留0. 6 m台宽作为支护桩施工工作面，支护桩采 用桩径700 mm长螺旋钻孔灌注桩，桩间距1. 4 m， 设锚索一道，水平间距1. 40 m，竖向间距为4. 20 m， 锚索长度为15. 0 m，自由段为6. 0 m;同层相邻钻孔 倾角为15°或20g钻孔孔径均为150 mm。基坑开 挖后，冠梁以下桩间土用钢丝网喷护，喷射C20砼 厚度60 mm。3.2 BC、GH、JK 段

基坑开挖深度分别为9. 50 m，9. 90 m，9. 70 m， 上部3. 00 m为土钉墙支护，放坡系数1 * 0. 3，布一 道土钉，水平、竖向间距均为1.50 m，土钉长度为 6. 0 m，杆体材料选用HRB335 020 mm钢筋，钻孔 倾角15°钻孔孔径150 mm，喷射混凝土面层钢筋 网采用HPB300 06. 5 mm@200 mm钢筋网，喷射 砼厚度为60 mm，坡底留0. 6 m台宽作为支护桩施 工工作面，支护桩采用桩径700 mm长螺旋钻孔灌 注桩，设锚索两道，水平间距1. 40 m，竖向间距分别

以南，琵琶山路以西，太东大市场以东繁华地带，该

项目规划用地面积12. 98公顷，设计开发建筑面积 73. 17万平方米，其中地上总建筑面积59. 57万平 方米，地下总建筑面积13. 6万平方米。该工程共划 分为6个地块，基坑最深处为11. 7 m。总包单位为 中国建筑第八工程局有限公司，我单位承揽了该项 目的基坑支护与降水的设计及施工任务。2

场地地层情况

根据岩土工程勘察报告，场地地质条件分述如 下。①杂填土:灰黄色或杂色，以建筑垃圾、碎砖为 主，层厚0. 40!3. 10 m，平均1. 28 m;②黏土 :灰黑 色或暗褐黄色，含姜石3%〜5%，层厚0. 30!2.10 m， 平均0. 94 m;③粉土:黄褐色，层厚0. 20!2. 80 m，平 均1. 13 m;④粉质黏土:灰黑色！灰黄色，厚1. 10! 5. 80 m，平均3. 01 m;⑤粉土 ： 土黄色，稍湿〜湿，夹 粉质黏土和粉细砂薄层，层厚0. 40!3. 70 m，平均 1.69 m;⑥中细砂:褐黄色，成分以石英、长石为主， 层厚0. 20!4. 30 m，平均1. 61m;⑦粉质黏土夹黏 土:黄褐色夹棕黄色，以粉质黏土为主，夹较多黏土， 含姜石5%〜10%，粒径10〜20mm，层厚0. 30〜 5. 30 m，平均2. 49 m;⑧粉土 ：黄褐色，很湿，以粉土 为主，夹少量粉质黏土或中细砂薄层，层厚0. 40!4. 20 m，平均1. 41 m;⑨中细砂:褐黄色，砂质较纯，级 配较好，成分以石英、长石为主，层厚0. 40!4. 30 m，平 均1. 95 m;⑩粉质黏土夹黏土:棕黄色夹黄褐色，含 姜石5%!15%，粒径10!50mm，局部姜石密集，

收稿日期*017-02-24

作者简介:王景广（9n —），男，山东省华鲁工程总公司总经理，高级工程师，从事工程施工与管理工作，山东省济宁市兖 州区建设东路272号,Tel'3605374516。

34

王景广：某基坑支护项目设针及施工体会

第18卷第3期

为4. 2\"m、2. 80 m，销索长度自上而下分别15. Om、 12. 0 m，自由段分别为5. 0 m、5. 0 m;同层相邻钻孔 倾角为15°或20°，钻孔孔径均为150 mm。基坑开 挖后，冠梁以下桩间土用钢丝网喷护，喷射C20砼 厚度60 mm。3.3 EF 段

基坑开挖深度8. 20 m，上部放坡开挖3. 00 m， 放坡系数1 * 0. 3，留0. 6 m台宽作为支护桩施工工 作面，支护桩采用桩径700 mm长螺旋钻孔灌注桩， 设锚索一道，水平间距1. 40 m，竖向间距为4. 20 m， 锚索长度为15. 0 m，自由段为6. 0 m;同层相邻钻孔 倾角为15°或20°钻孔孔径均为150 mm。基坑开 挖后，冠梁以下桩间土用钢丝网喷护，喷射C20砼 厚度60 mm。3.4 IJ、KL、MN 段

基坑开挖深度分别为11. 40 m、11. 40 m、11. 70 m， 上部3. 00 m为土钉墙支护，放坡系数1 * 0. 3，布一 道土钉，水平、竖向间距均为1.50 m，土钉长度为 6. 0 m，杆体材料选用HRE335 020 mm钢筋，钻孔 倾角15°钻孔孔径130 mm，喷射混凝土面层钢筋 网米用HPB300 06. 5 mm@200 mm钢筋网，喷射 砼厚度为60 mm，坡底留0. 6 m台宽作为支护桩施 工工作面，支护桩采用桩径700 mm长螺旋钻孔灌 注桩，设锚索三道，水平间距1. 40 m，竖向间距分别 为4. 20 m、2. 50 m、2. 50 m，锚索长度分别为18. 0 m、 18. 0 m、12. 0 m，自由段分别为 7. 0 m、6. 0 m、5. 0 m;同层相邻钻孔倾角为15°或20°钻孔孔径均 为150 mm。基坑开挖后，冠梁以下桩间土用钢丝网 喷护，喷射C20砼厚度60 mm。3.5 OP 段

基坑开挖深度分别为10. 80 m，上部3. 00 m为 土钉墙支护，放坡系数1 * 0.3,布一道土钉，水平、 竖向间距均为1. 50 m，土钉长度为6. 0 m，杆体材料 选用HRB335 020 mm钢筋，钻孔倾角15。，钻孔孔 径130 mm，喷射混凝土面层钢筋网采用HPB300 06. 5 mm@200 mm钢筋网，喷射砼厚度为60 mm，坡 底留0. 6 m台宽作为支护桩施工工作面，支护桩采 用桩径700 mm长螺旋钻孔灌注桩，设锚索三道，水 平间距1. 40 m，竖向间距分别为4. 20 m、2. 50 m、2. 50 m，锚索长度分别为 18. 0 m、18. 0m、12. 0 m， 自由段分别为7. 0 m、6. 0 m、5. 0 m;同层相邻钻孔 倾角为15°或20°钻孔孔径均为150 mm。基坑开 挖后，冠梁以下桩间土用钢丝网喷护，喷射C20砼

厚度60 mm。3. 6 PQ段、Qh、gO 段

基坑开挖深度10. 80 m，采用土钉墙支护结构， 放坡系数为1 * 0. 5,布6道土钉，水平、竖向间距均 为 1. 70 m，土钉长度分别为 6. 0 m、6. 0 m、9. 0 m、9. 0 m、6. 0 m、5. 0 m，杆体材料选用 HRB335 0 20 mm钢筋，钻孔倾角15°钻孔孔径130 mm，喷射 混凝土面层钢筋网采用HPB300 08mm@2〇0mm 钢筋网，喷射砼厚度为100 mm。3. 7 Nf 段

基坑开挖深度11. 70 m，采用土钉墙支护结构， 放坡系数为1 * 0. 5,布6道土钉，水平、竖向间距均 为 1. 70 m，土钉长度分别为 6. 0 m、6. 0 m、9. 0 m、 9. 0 m、6. 0 m、6. 0 m，杆体材料选用 HRB335 0 20 mm钢筋，钻孔倾角15°钻孔孔径130 mm，喷射 混凝土面层钢筋网采用HPB300 08mm@2〇0mm 钢筋网，喷射砼厚度为100 mm。3.8 AR、RS 段

基坑开挖深度7. 80 m，采用土钉墙支护结构， 放坡系数为1 * 0. 5,布4道土钉，水平、竖向间距均 为 1. 70 m，土钉长度分别为 9. 0 m、7. 0 m、6. 0 m、 5. 0 m，杆体材料选用HRB335 020 mm钢筋，钻孔 倾角15°钻孔孔径130 mm，喷射混凝土面层钢筋 网采用HPB300 08mm@2〇0mm钢筋网，喷射砼 厚度为100 mm。3. 9 DU 段

基坑开挖深度7. 90 m，采用土钉墙支护结构， 放坡系数为1 * 0. 5,布4道土钉，水平、竖向间距均 为 1. 70 m，土钉长度分别为 7. 0 m、7. 0 m、6. 0 m、5. 0 m，杆体材料选用HRB335 020 mm钢筋，钻孔 倾角15°钻孔孔径130 mm，喷射混凝土面层钢筋 网采用HPB300 08mm@2〇0mm钢筋网，喷射砼 厚度为100 mm。3. 10 EV 段

基坑开挖深度8. 20 m，采用土钉墙支护结构， 放坡系数为1 * 0. 5,布4道土钉，水平、竖向间距均 为 1. 70 m，土钉长度分别为 9. 0 m、7. 0 m、7. 0 m、6. 0 m，杆体材料选用HRB335 020 mm钢筋，钻孔 倾角15°钻孔孔径130 mm，喷射混凝土面层钢筋 网采用HPB300 08mm@2〇0mm钢筋网，喷射砼 厚度为100 mm。3. 11 Ha、Ib 段

基坑开挖深度分别为9. 90 m，11. 40 m，自坡顶

2017年6月

地质装备

35

开始前10棵桩，桩径700 mm，桩间距1. 20 m，设锚 索三道，水平间距1. 20 m，竖向间距均为2. 70 m;中 间10棵桩，桩间距1. 20 m，有效桩长为15. 00 m，设 锚索两道，水平间距1. 20 m，竖向间距均为2. 70 m; 最后9棵桩，桩间距1. 20 m，设锚索两道，水平间距1. 20 m，竖向间距分别为2. 70m、2. 70m;锚索长度 均为15. 0 m，自由段为15. 0 m;钻孔倾角为0g钻孔 孔径均为110 mm。基坑开挖后，冠梁以下桩间土用 钢丝网喷护，喷射C20砼厚度60 mm。3. 12 dL、eM 段

基坑开挖深度分别为11. 40m、11. 70 m，自坡 顶开始前9棵桩，桩径700 mm，桩间距1. 20 m，设 锚索三道，水平间距1. 20 m，竖向间距均为2. 70m; 中间10棵桩，桩间距1. 20 m，设锚索三道，水平间 距1. 20 m，竖向间距分别为2. 70m、2. 70 m;最后9 棵桩，设锚索两道，水平间距1. 20 m，竖向间距分别 为2. 70 m;锚索长度均为15. 0 m，自由段为15. 0 m; 钻孔倾角为0g钻孔孔径均为110 mm。基坑开挖 后，冠梁以下桩间土用钢丝网喷护，喷射C20砼厚 度 60 mm。

3.13 /9、1^、<0、0乂、乂；、21、13@段

基坑开挖深度分别为2. 75m、2. 45 m、2. 45 m、2. 95 m、4. 25 m、4. 70 m、4. 70 m，采用挂钢丝网喷面 支护结构，面层钢丝网规格为2. 0 (80 X 80)，每 1. 5 m2布击入式土钉一根，长度为1. 0m，杆体材料 学用HRB335 #14 mm钢筋，喷射C20砼厚度 60mm。

3.14 cd、ef、gh 段

基坑开挖深度分别约为6.40 m、6.95 m、 6. 50 m，采用土钉墙支护结构，放坡系数1 * 0.3,布 3道土钉，水平、竖向间距均为1. 70 m，土钉长度分 别为6. 0m、5. 0m、4. 0 m，杆体材料选用HRB335 020»钢筋，钻孔倾角15°，钻孔孔径130»，喷 射混凝土面层钢筋网采用HPB300 #6. 5 mm\" 200 mm钢筋网，喷射砼厚度为80 mm。4

技术特色

好的基坑支护设计方案是工程成功开端的关 键，所以方案设计之初，应该认真勘察现场状况，了 解、确认地下环境，科学地确定各种计算荷载，并充 分考虑施工人员水平、材料性能、季节性施工等因 素，最终确定合理的安全系数。

设计人员经过认真踏勘现场并仔细研究了勘察

报告，认为本工程具有以下特点及难点'

(1)

该基坑支护工程基坑侧壁安全等级为一级，

基坑周边环境较为复杂，地下管线较多，基坑施工难 度及技术要求较高，为保证基坑及周边建筑物等的 安全，必须选择设计经验丰富、技术力量雄厚的团 队，确保基坑支护的安全。

(2) 本工程工程量较大，工序繁杂，要求施工设 备、人员多，各分部分项工程交错施工，现场管理、调 配程序复杂，现场突发状况多，为保证基坑支护工作 保质保量的按期完工和随时解决突发状况，业主要 求设计单位选派有经验的专业设计技术人员驻守工 地现场，第一时间解决处理。

(3)

场地周边居民较多，且紧邻城市主干道，对

基坑支护施工队伍提出了很高要求，须在仔细踏勘 现场的基础上，制定详细、可行、有效的噪音控制方 案，环境保护与控制方案及安全文明施工方案，并在 施工中不折不扣的执行。

根据本工程地质条件，施工设计图及现场实际 情况，周边环境的要求和不同支护型式的特点、造价 以及我院同类工程的设计经验，遵循“动态化设计， 信息化施工”的原则，基坑支护工程设计方案确定如 下:采用排桩支护垂直开挖及放坡支护、土钉墙支护 结构形式等方式进行支护，同时考虑此路段存在较 多管线，对基坑变形有严格要求，以及为平衡桩身弯 矩减少配筋，降低造价，在桩顶下一定深度避过管线 处采用“预应力锚杆”加强措施控制桩顶变形，为防 止桩间土流失，在桩与桩间设置“挂钢丝网片+喷射 混凝土”方式封闭。另外，设计人员结合实际，针对 以上设计重点，除采用常规的桩锚支护形式外，本基 坑设计也较以前的设计有所创新，做了一次大胆的 尝试，第一次采用了锚杆对拉技术和局部内支撑 技术。

4. 1猫杆对拉

针对部分坡道宽度较窄，采用土钉墙支护坡道 将使坡道失去意义，坡道两侧基坑深度较深，须垂直 开挖，常规桩锚支护无法满足设计构造要求，故设计 采用锚杆对拉，即在排桩支护的基础上采用对称布 置支护桩，水平钻孔，钻孔穿透两侧对称桩空，锚索 直接穿过钻孔，两端固定于两侧对称腰梁上，在杆体 材料应力允许的范围内进行张拉锁定。坡道平面如 图1所示。

4. 2局部内支撑

针对部分塔吊基础在基坑边缘处形成凹形支护

36

王景广！某基坑支护項目设针及施工体会

第18卷第3期

图1坡道平面图

段，常规粧锚支护难免会出现群锚效应，使锚杆的作 用大大降低，影响基坑侧壁安全，为避免群锚效应的 发生，设计采用水平内支撑，支撑材料选用工字钢。

图2为塔吊基础内支撑平面图，图3为塔吊基 础内支撑剖面图。

5

综合效益

本工程为济宁市一号重点工程，作为济宁市的地 标性建筑，万达广场的建成、投入使用，不管是在当地 的影响力还是人员安置方面，其社会效益彰显无疑。

在基坑支护方案设计过程中，设计人员通过对 现场的反复考察，严格计算，以及与现场施工的及时 沟通，不断完善设计方案，在符合国家规范要求的同 时，力求采用新技术、新方案，大大缩短了施工工期， 使得建设单位有效的节省了成本。

由于项目位于市中区繁华地段，施工难度大， 我院选派经验丰富的专业设计人员驻守工地，及 时解决施工中出现的技术问题，使得工期大大缩 短，对周围居民及市民的出行影响降到最低。设 计方案尽量采用较小噪音的施工工艺，并且注意 对周围环境影响的控制，使得对周围环境的影响

控制到最小。(

结语

本工程占地面积大，划分的地块多，但施工场地 有限，施工有一定难度。为了充分利用现有条件，尽 可能增加进出现场的施工坡道和提高现场场地利用 率，在满足各地块基坑内施工作业面的前提下，对部 分狭窄道路设计采用排粧支护和锚杆对拉，以保证 坡道安全;对于总包单位现场平面布置中部分塔吊 位于主楼基础以外靠近基坑边缘一侧，形成凸型基 坑，为防止群锚效应，故塔吊位置采用悬臂粧和内支 撑设计，以保证基坑边坡安全和塔吊安全。这两种 新技术的采用为施工单位创造了更大的施工场地和 施工坡道，节约了施工成本，缩短了工期，达到了预 期的效果。此外，对关键过程、特殊过程、难点、重点 环节召集专业技术人员制定专门作业指导书和对策 方案，根据现场施工出现的问题，及时调整设计方 案，并加强与现场施工人员的沟通。本工程由第三 方监测单位进行基坑变形监测，通过监测数据显示， 各种变形数据均在报警值范围内，基坑安全可靠，达 到了预期的效果。

参考文献：

01建筑基坑支护技术规程JGJ120 — 2012[S].[2]建筑边坡工程技术规范:GB50330 — 2002[S].0]锚杆喷射混凝土支护技术规范:GB50086 — 2001[S]. 0]基坑土钉支护技术规程:CECS96J7[S].0]建筑地基基础设计规范:GB50007 — 2011 [S].