赵树山
中天建设集团有限公司 天津 300110
[摘要]：本文介绍了天津熙汇广场工程（二期）深基坑工程的支护设计方案比选、土方开挖施工与监测，基于现场监测数据，对深基坑施工过程中的桩顶水平位移和周边建筑沉降作了深入分析，实践证明基坑整体安全，周边建筑沉降稳定。从安全性、工期、经济性三个方面进行技术创效分析，设置一道内支撑体系不仅可以大大缩短了工期，而且降低了经济投入，节省了总成本，方便了土方开挖和主体结构施工。本工程的成功应用，可对类似深基坑工程的设计及施工提供一定参考。
[关键词]：软土地区；深基坑；变形；支护优化；内支撑
1 工程概况
1.1 工程概况
熙汇广场工程（二期）位于天津市南开区密云路与黄河道交口西南侧，本工程为1栋32层建筑包括商业、办公和酒店，项目占地面积11643m2，总建筑面积88200m2。
本工程地下三层，基坑深度约11.5m，局部坑深15.45-17.55m，周长约446m，基坑面积10200m2，整体基坑平面为不规则矩形，挖土总方量约11.5万m3，主体结构为钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系，建筑高度140.7m。±0.000相当于大沽高程标高3.05m，现地坪标高为-1.15m。基坑周边侧挖至熙悦汇广场地下室外墙，南侧据支护桩边缘2m左右为五金内部道路，道路宽约10m，道路以南紧邻五金城商圈，西侧约50m为熙悦华府公寓。
1.3 工程地质条件
工程场地地处华北平原，属冲积、海积低平原，场地地势总体较平坦，主要由素填土、粘土、粉质粘土、粉土等组成。各土层的物理力学指标如表1所示。
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2 基坑支护设计方案
天津地区基坑深度超过10m以上的[1]，常规做法采用两道内支撑体系[2]。本基坑工程在进行支护设计时围护结构拟采用钻孔灌注桩加深层搅拌桩止水帷幕的支护、止水方式，其中，内支撑体系初定两个方案，即方案一采用两道内支撑体系，方案二采用一道内支撑体系，应用理正深基坑支挡结构设计软件7.0版对方案一、二进行单元计算（图2、图3）和整体计算，方案均可行，得到二者主要设计参数如表2所示。
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根据计算模型，得出方案一开挖至坑底时的位移理论最大值为14.44mm，方案二开挖至坑底时的位移理论最大值为24.5mm，方案一在变形控制方面优于方案二。
比较二者优缺点如下：
方案一，共有两道内支撑的施工和拆除工作，施工速度慢，工期长，造价高，变形控制好。方案二，有一道内支撑体系，临一期一侧支撑可设置斜向支撑，一侧置于基坑帽梁上，另一侧置于一期工程地下车库二层顶板位置处[3]。该方案只有一道支撑的施工和拆除工作，施工速度快，工期短，造价低，但变形控制略差。
综合安全性、工期和经济性三个方面考虑，本工程充分利用斜向支撑，决定采用方案二的支护方案。
3 土方开挖施工与监测
3.1 土方开挖
因工程设置一道支撑，其中部分支撑为水平支撑，其余支撑为斜向支撑，并与一期地下室外墙相连，增大挖土及施工难度。土方体量大，土质属于软土地基。基坑周边居住区及商户密集，环境复杂，存在较大风险。基坑开挖前，绘制土方开挖图，对土方开挖的平面和竖向进行合理规划，基坑开挖严格按照“开槽支撑，先撑后挖，分区分层，严禁超挖”的开挖原则。土方开挖施工时，基坑周边堆载不得超过20kpa，且要求载重车辆及大型施工机械远离坑边5m以外。
3.2 分区开挖施工段划分及施工工况[4]
工况1：按斜向支撑坡度整体开挖区域2，南侧标高约为-2.95m，北侧标高约为-7.05m，施工区域2的帽梁、腰梁及斜向支撑。
工况2：区域2支撑混凝土强度满足设计要求后，由西向东、由北向南多级退台开挖区域2土方至-12.65m。
工况3：由西向东退台开挖区域2局部深坑，同时对区域1内土方开挖至-2.95m，并施工区域1的内支撑。
工况4：区域1支撑混凝土强度满足设计要求后，由西向东退台开挖至-12.65m。
4 监测结果与技术创效分析
4.1 桩顶水平位移
监测点13-19均位于基坑南侧，累计位移量均较大，且均超过图纸要求的20mm报警值，其中，监测点13-15均超过位移理论最大值。监测点15的累计位移量最大，达到29mm，基坑整体安全[5]。
4.2 周边建筑沉降
监测点Z12-Z22也均位于基坑南侧，累计位移量相对较大，但均未超过20mm的报警值，周边建筑沉降稳定。
4.3 技术创效分析
从安全性方面，虽然监测点15的桩顶水平位移的累计位移量达到29mm，但基坑整体安全。周边建筑沉降监测点均未超过20mm的报警值，周边建筑沉降稳定。
从工期方面，设置一道内支撑体系，缩短了做撑、拆撑的时间，有利于土方开挖，大大缩短了工期，初步计算节省工期近35天。
从经济性方面，虽然围护结构桩径变大，但设置一道内支撑体系，少一道做撑及拆撑工序，综合考虑，总成本节省近55万元。
5 结语
1）天津地区基坑深度超过10m以上的，常规做法采用两道内支撑体系。本基坑工程在进行支护设计方案比选时，通过增大围护结构刚度，采用一道内支撑体系支护，其中部分支撑为斜向支撑的形式。基于现场监测数据，对深基坑施工过程中的桩顶水平位移和周边建筑沉降作了深入分析，实践证明基坑整体安全，周边建筑沉降稳定。
2）从安全性、工期、经济性三个方面进行技术创效分析，设置一道内支撑体系不仅可以大大缩短了工期，而且降低了经济投入，节省了总成本，方便了土方开挖和主体结构施工。本工程的成功应用，可对类似深基坑工程的设计及施工提供一定参考。
参考文献：
[1]李琳,杨敏,熊巨华.软土地区深基坑变形特性分析[J].土木工程学报,2007,40（4）:66-70.
[2]郑刚,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,2011
[3]徐中华.上海地区支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形性状研究[D].上海交通大学,2007.
[4]吴迈,魏强,孙勇超.津湾广场9号楼深基坑变形监测研究[J].施工技术,2017,46（19）:26-30.
[5]王旭军,龚剑,赵锡宏.某超大深基坑工程围护墙变形实测与分析[J].地下空间与工程学报,2015,11（6）:1588-1595.