高层建筑基坑工程设计的探讨

摘要：随着我国城市化的快速发展使得城市建设用地越来越紧张，周边环境越来越严峻。城市规模日益增大，深基坑工程也急剧增加。。深基坑工程设计施工的影响因素较多，与其他工程相比，难度比较大。深基坑工程作为当前工程建设研究的重难点之一，直接影响我国工程建设整体的发展。本文结合工程实际，对高层建筑基坑工程设计进行探讨，以供类似工程参考。

关键词：高层建筑；基坑工程设计

1 工程概况

该项目地上部分为5栋30～35 层高层住宅、办公楼及 4～6 层商业，地下部分一般为三层，中间局部地下四层，总建筑面积约 29. 2万m2。其主楼主要为框剪、框筒、框架结构形式，采用桩筏基础；地库为框架结构形式，采用抗拔桩基础。该项目基坑呈不规则多边形，周长约 700m，开挖面积约 28000m2。地下三层部分基坑挖深 13. 2m（局部 15. 1m），中间地下四层部分挖深 16. 8m；地下四层与三层间高差 3. 6m。

2 工程地质条件

建筑场地位于相对稳定地带。根据岩土工程勘察报告，基坑涉及到的土层以软粘土和粉土为主，场地土层分布及物理力学指标如表 1 所示。

表 1 场地土层分布及物理力学指标

图1 地质分区示意图

场地内潜水赋存于第①层中，由大气降水、市河及生活用水等补给，以蒸发、渗流等方式排泄，水位随季节变化；勘察期间测得潜水稳定水位一般为地面下0. 2 ～ 1. 8m，相当于黄海标高 2. 6m 左右，水位变化幅度约为 ±1. 0m。承压水分为第Ⅰ层和第Ⅱ层承压水，其中第Ⅰ层埋藏于第④～⑥及⑧、⑨1层粉土、粉砂中，第Ⅱ层主要埋藏于深度 70m 以下的第（11）层砂土中。第Ⅰ层水头埋深为1. 7m 左右，综合渗透系数 K =1. 83m / d，经计算本基坑工程需考虑第Ⅰ层承压水的影响。基坑的设计与施工中应针对上述地质条件采取针对性的措施。

3 周边环境

本项目拟建场地主要位于市中心老城区，原有建筑及民宅较多，场地内有大量的旧基础及大块建筑垃圾。市河从场地中间穿过，位于本场地范围内的市河在建设施工期间将截断，待工程建成后再贯通（利用地下二层空间建设一个涵管）。场地四周均为城市主次干道，交通繁忙，环境相当复杂，地下管线众多。

4 总体设计方案

4. 1 基坑特点

从基坑工程的规模、主体结构的特点、周围环境条件及土层地质条件等分析，本工程基坑特点显著。

（1）场地位于闹市区，周边分布较多的建构筑物，路下管线众多，周围环境复杂，即整个施工过程中，需保护的对象较多。

（2）场地内填土厚度较大，局部存在地下障碍物，给围护结构施工前的清障工作带来很多困难，为确保围护桩的施工质量，前期清障需到位。

（3）场地地层条件复杂，土层分布不均匀。好土区域分布有较厚的粉土层，基坑止水体系至关重要；差土区域分布较厚的淤泥质粉质粘土，土性较差，对控制基坑变形不利；同时基坑设计与施工需考虑承压含水层的影响。

（4）基坑开挖面积大，影响范围广，开挖深度深，需严格控制基坑开挖引起围护及周边环境的变形。

（5）基坑在中心市区，开挖出土速度难以得到有效保证，故施工周期控制比较困难，