【关键词】深基坑；基坑支护；降水、土方开挖
1工程概况
中润嘉兴中心南地块工程位于浙江省嘉兴市南湖区文昌路和中环西路交界处，总建筑面积25.3万O，地下建筑面积7.2万O，地上约18.1万O。地下二层，地上分为4个主楼一个裙楼，主楼和裙楼之间通过抗震缝相分隔。其中4栋主楼包括2#、3#、4#、5#楼，2#楼17层，建筑高度82.40m；3#楼15层，建筑高度81.91m；4#楼、5#楼18层，建筑高度80.00m；1#楼为6至8层裙房，建筑高度44.5米。南地块工程为目前嘉兴市内最大的城市综合体工程，涵盖超市、商场、办公楼、电影院、溜冰场、五星级酒店式公寓。室外地坪相对标高-1.0m，地下室东部普遍区域底板标高-9.1m，西部落深区底板标高-10.0m，最深基底相对标高-13.8m，最大挖深12.8m，基坑东西向239m，南北向150m，基坑面积约36000O。基坑围护体系采用钻孔灌注桩+三轴搅拌桩+二道（三道）高压旋喷预应力锚索。
2工程重、难点分析
1）本工程基坑围护随着工程桩一并施工，加之工期紧，现场协调管理难度大，劳动力、材料、机械设备短期内投入大。
2）基坑支护采用钻孔灌注桩结合高压旋喷预应力锚索，需要土方开挖提供搅拌桩机作业面。加之，所有塔吊基础均设置在地下室底板中，需要提前放坡开挖塔吊基础，安装塔吊。另外，场地东南角处为三层钢结构业主售楼处，基坑开挖边界距离售楼处基础为3.2～5.7m，因此，合理的安排地下室土方开挖，预应力锚索施工和地下室结构施工，对于确保基坑的安全，保证施工进度具有重要意义。
3施工技术措施
3.1止水、降水施工
沿基坑周边设置了一圈三轴搅拌桩止水帷幕，搅拌桩身长度24.2米；控制好现场水灰比和水泥掺量，减少冷缝的出现，保证成桩质量。现场合理控制搅拌桩的施工时间，型钢水泥土搅拌墙应在基坑周边一倍主体工程桩桩长范围内的预制桩施工完成并休止期结束之后方可施工。避免由于预制桩施工对土体的挤压，造成对水泥土搅拌墙的干扰，导致止水帷幕出现渗水。当由于机器维修或者其他特殊原因导致出现超过16小时施工接缝，必须进行冷缝处理。
本工程采用真空深井进行坑内降水，在基坑东侧微承压水区域布设降水井35口（含1口观测井），坑外布置3口观测井兼做备用井。使承压水水头高度控制在开挖面以下0.5m，深井深度以进入④3层底部为原则。施工前对降水井位置进行优化，避开地下室基础梁、承台，避免井管对结构造成影响，降水过程中，注意对水位的监测，确保降水满足施工要求。施工过程中注意对降水井的保护，避免土体掩埋，机械设备损坏。降水井布置如图1所示。
图1降水井布置示意图
Fig.1Layoutofdewateringwell
3.2群塔施工方案
根据施工需要，本工程在基坑内布置6台塔式起重机，具体布置方案见附图2
由于本项目工程桩采用预制方桩和管桩，塔吊基础采用四根方桩基础，委托桩基单位施工过程中一同压入。
本工程基坑支护采用钻孔灌注桩+两道高压旋喷预应力锚索（局部售楼处三道），考虑到支撑施工和底板施工的材料垂直运输，土方开挖前，完成塔式起重机安装作业。首先桩基施工完毕后，采用放坡开挖塔吊基础，安装塔吊。塔式起重机承台顶标高同基础底板顶标高，基础原则上避开基础梁、基础承台，并力求避开地下室结构主梁。在基础土方开挖和垫层施工完毕后，绑扎塔吊基础钢筋，并按照结构图纸，将所穿过塔吊承台的底板钢筋提前绑扎完毕，预留后期搭接焊长度，同时在塔式起重机承台四周埋设止水钢板。一切工序完毕后，浇筑塔吊基础混凝土，混凝土标号同基础底板。待强度达到要求后，将塔式起重机安装到位。
图2塔式起重机平面布置图
Fig.2Planelayoutoftowercranes
图3塔式起重机基础剖面图
Fig.3Crosssectionoftowercranefoundation
3.3土方开挖与基坑支护施工
1）开挖原则与要求
本工程土方开挖采用盆式开挖，遵循先支护后开挖，分段分层开挖的原则。尽量缩短基坑无支护暴露时间，按照既定的监测方案对基坑及周边环境进行监测，严格控制基坑变形。首先，将高压旋喷预应力锚索施工作业面开挖出来，待预应力锚索张拉完毕后，方可开挖下层土方。同时将土方开挖和基坑支护施工有序结合，形成流水作业，加快施工进度。
2）土方开挖
本工程土方分为3层开挖（普遍区域设置两道高压旋喷预应力锚索，局部售楼处北侧为三道锚索，一区分为四层开挖，将基坑分为7块，其中七区作为出土坡道，待到其余六区全部开挖完毕后，再开挖第七区。
3.4基坑支护拆除施工
地下室底板厚度600mm，基础底板边与基坑围护钻孔灌注桩之间采用与底板同标号混凝土一起浇筑，作为底板换撑使用，待底板混凝土达到设计强度80%，拆除第二道钢腰梁，并通过塔式起重机运至堆放地，搭设施工脚手架。待地下室外墙全部浇筑完毕，防水层、保护层结束后，回填土方至第一道锚索下方，拆除、回收第一道锚索张拉件。对于售楼处北侧三道锚索支撑，底板换撑结束后，先拆除、回收第二道和第三道钢腰梁，搭设施工脚手架，地下室外墙工序施工完毕后，土方回填至第一道钢腰梁下方，拆除第一道钢腰梁，最后土方回填至室外标高，浇筑砼进行硬化。钢腰梁拆除和土方回填过程中，一定要做好基坑监测，尤其是做好售楼处的沉降和倾斜监测。
4结语
本工程于2013年5月6日进行土方开挖，2014年1月21日地下室结构封顶，严格按照规范和设计文件，科学合理的组织施工。完成了超大基坑的土方开挖，降水、塔式起重机基础施工，基坑支护施工，地下室结构施工。工程达到了规范及设计要求，并且一次性通过结构验收。
参考文献：
论文摘要:变电站位于广西大新县雷平镇弄卡村北面约100m处，东距省道S213约850m，有简易公路通至站址附近，交通便利。本文分析了其场地工程地质条件，在此基础上提出了地基与基础方案，研究结论对于类似工程具有一定借鉴意义。
1引言
该变电站位于广西大新县雷平镇弄卡村北面约100m处，东距省道S213约850m，有简易公路通至站址附近，交通便利。本期研究的目的是查明站址场地岩土工程条件，为建(构)筑物的地基基础方案设计、不良地质作用整治等提供可靠的岩土参数和岩土工程资料，分析和预测原有地质环境对工程的影响及工程建设可能引起的环境地质问题，并提出防治措施及建议并对基础形式和地基处理方案提出建议。
2区域地质构造与地震
根据有关地质资料，站址区在大地构造分区上位于南华准地台之右江再生地槽之西大明山隆起的西北部，在新构造上属桂西北断块掀斜隆起区。本区经历了三次较强烈的地壳运动，在寒武纪末，加里东运动发生，砂页岩地层发生强烈褶皱，伴生断裂，形成东西向构造线，奠定了本区以西大明山为中心的构造基底。站址附近区域性大断裂主要北西向的那坡断裂带、靖西～崇左断裂带和北东向的桂林～南宁断裂带，三条断裂带均属微弱全新活动断裂，站址与那坡断裂带的最小距离大于20km，与靖西～崇左断裂带的最小距离约4km，与桂林～南宁断裂带的最小距离大于45km。断裂活动对站址区影响较弱，站址场地属构造相站址在地震构造分区上属桂西北强震地震构造区。根据历史记载，大新县一带地震较少，最大地震为1977年发生的3.6级地震，震中位于大新县全茗，距离站址约25km。地震对站址区稳定性影响小。
3场地岩土工程条件
3.1地形地貌及不良地质作用
站址大区域地貌类型为岩溶谷地，站址微地貌为矮丘。场地为缓坡，坡度约8°～15°，场地地面高程175.62m～197.33m。站址范围内地面高程为175.75m～196.43m，最大高差16.36m。场地大部分第四系土层覆盖，站址主要为旱地，现种植有甘蔗，见几棵杂树。场地内未发现地面塌陷、土洞等不良地质作用。
3.2地基岩土特性
场地上覆土层主要为第四系冲洪积层(Qal+pl)及坡残积层(Qsl+el)，下伏基岩为泥盆系中统东岗岭阶(D2d)灰岩，各岩土层特性分述如下:耕植土①:黄褐色，稍湿，土质较疏松，含植物根系。该层场地内普遍分布，层厚0.30m～0.40m。第四系冲洪积层(Qal＋pl):粘土:黄褐色、紫褐色、褐黄色，稍湿～湿，硬塑，切面光滑，干强度高，局部地表见浅层裂隙，裂隙深约10cm。含铁锰结核，局部混泥岩、泥质砂岩等砾石及锰矿碎块，次棱角状，粒径20mm～60mm。第四系坡残积层(Qsl＋el):黄褐色，褐黄色，切面光滑，干强度高，坚硬～硬塑，含少量铁锰结核。
3.3水文地质
站址区附近主要河流为黑水河，该河流常年流水，河面宽20m～50m，水深大于3m，水量充足，在站址西南面约2.6km处自北西向东南流，是站址区地表水主要排泄通道。地下水主要为土层孔隙水和岩溶水。土层孔隙水为上层滞水，赋存于土层孔隙中，水量小。岩溶水赋存于下伏基岩中，场地岩溶水主要受站址外地下水补给，并向黑水河排泄，其埋深多在覆盖层底部以下的基岩中。
4场地岩土工程分析评价
4.1场地稳定性和适宜性分析评价
站址内无区域活动性断裂通过，区域活动性断裂与站址的最短距离大于4km，场地区域构造属于相对稳定区;站址地形为缓坡，未发现崩塌、地面塌陷等不良地质作用，仅局部有小型冲沟，但目前已趋于稳定，场地稳定。场地内亦无压矿、文物及重要的市政设施，仅零星分布少量坟，适宜建站。
4.2场地和地基的地震效应分析
根据《建筑抗震设计规范(2008年版)》(GB50011-2001)附录A，场地地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。场地内无饱和砂土、粉土及软土分布，不存在地震液化及震陷。4.3地基均匀性评价
站址地形为缓坡，上覆土层分布较均匀，场地平整后将会形成高达1m～10m的人工开挖边坡，填土区将形成高度约1m～10m的填土边坡。场地整平后，地基土分为填土与原状土，同时，局部地段基岩埋深浅，出现土岩地基，工程力学性质存在差异，场地地基土为部分不均匀地基土。
4.4边坡稳定性评价
场地拟定平整高程186.47m～186.99m，进行场地平整时，场地将出现填土边坡及开挖边坡。边坡稳定性分析及设计是本工程的重点及关键。建议设计必须慎重考虑，确保填土边坡及开挖边坡的稳定。
4.5土的胀缩性及膨胀土地基分析评价
根据《广西膨胀地区建筑勘察设计施工技术规程》(DB45/T396-2007)，粘土②层自由膨胀率平均值δef=32.7%，胀缩总率平均值δxs=3.15，相对膨胀率平均值δxe50=0.08，属以黄色为基色的C1亚类膨胀土，属中等胀缩性土，以收缩为主。按国家标准粘土②层δef
5地基与基础方案建议
5.1天然地基
站址场地平整后，北侧开挖区地基岩土层主要为粘土②、粘土③，局部见灰岩⑤，场地均有分布，地基土强度较高，建(构)筑物可采用天然地基，以粘土②、粘土③为地基持力层。局部地段灰岩埋深浅，尤其是土岩交界部位存在溶槽等不均匀地基，基础在此处应加大基础宽度或换土垫层，以调整不均匀沉降。
5.2地基处理
南侧、南西侧及南东侧将形成1.0m～10.0m厚的填土区，其厚度大，若新填填土固结性差，力学强度低，均匀性差，压缩性高，经检验其承载力、变形及均匀性不能满足设计要求时，不能作为建(构)筑物的地基持力层，应对整个场地新填土层进行分层强夯处理，以提高整个场地填土层的压实度，提高新填土的地基承载力、变形模量及均匀性。
强夯法加固填土提高其地基承载力。其优点施工简单，加固效果较好，预计经强夯处理后，填土层的承载力可达到160kPa以上，变电站站内道路、排水渠、电缆沟等可直接置于填土上。其缺点是施工噪音大、振动大，对周边环境有较大的影响。
5.3桩基础
人工挖孔桩桩端能进入设计持力层，刚度大，单桩承载力高，桩身变形很小，质量控制较易保障，是适合本工程的人工地基处理方案。由于单桩承载力要求不高，可以原状土为桩端持力层，进入原状土的深度通过计算确定。场地地下水埋深大，桩基施工不受地下水的影响。
关键词：高层建筑；地基与基础设计；存在的问题；基础设计选型；适用条件；
Abstract:withthehigh-risebuildingsinourcountryisbecomingmoreandmorecommoninengineeringconstruction,highbuildingfoundationasahighbuildingstructureofthesystemisanimportantpartoftheindustrywasalsoincreasinglyattention,thatisbecausehighbuildingfoundationwillbearthesuperstructureofloadtransfertotheimportantroleoffoundation,inthedesign,shouldwillsuperstructureandfoundationandfoundationcollaborativeconsideration,selectthereasonablefoundationform.
Keywords:highbuilding;Groundbaseandfoundationdesign;Existingproblems;Thefoundationdesignselection;Applicablecondition;
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
引言
高层建筑基础的设计选型是项目建设的一个重要环节，因此有必要对其进行研究。本文就高层建筑地基与基础的设计、地基与基础设计过程中存在的问题和选型依据进行简单分析，进行了阐述。
1.地基的处理方法
1.1淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥土质扰动的措施；
1.2冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；
1.3对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。
2.地基与基础设计
2.1地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
2.2高层建筑的基础应选用整体性好，满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外，在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准，地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确。
3.地基与基础设计过程中存在的问题
3.1柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中，容易忽视因建筑物沉降所引起的附加应力的影响。因为实际上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下，将会一起发生沉降变形，共同受力，如未考虑因此产生的附加应力，对底板而言是偏于不安全的，有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。尤其对于采用天然地基的情况时，其影响则更为显著。对于总沉降量较小的工程，可考虑在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施，当然，是否采用，还要综合考虑其他因素。另外，对于地下水位季节性变化较大的地区，应考虑高低两种不同水位对地下室底板的不同影响，求出包络图，再做配筋设计。
3.2对于有地下室的建筑，当地下水位较高时，在室外地坪之下的结构部分，外轮廓形状应尽量简洁，这样有利于建筑防水的施工。尤其对于柱下承台的形式，更为明显。此时，由于柱下承台的影响，基槽地模形状很复杂，有很多的阴阳角和放坡，既加大了防水施工的难度，又加长了施工时间，都不利于保证质量，并且还增加工程造价。对于这种情况下，我建议大家考虑反承台法，即统一地下室底板和承台的下皮标高相同，承台需要加厚部分向上作，然后地下室内部作滤水层和覆土等地面做法。这种做法的优点是，基槽地模形状很简单，方便施工，有利于保证施工质量，同时也缩短了施工时间。并且，内部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，减小配筋，这种自相平衡的思路最科学，同时也提高了建筑物的抗倾覆能力。
3.3地下室底板和外墙配筋计算时，往往假设条件与实际情况不符。例如地下室外墙配筋计算:有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理分析，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议:除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。
3.4天然地基锥体独立基础设计问题，有的基础设计锥体斜面坡度大于1:3，该锥体部分砼很难振捣密实，现场施工往往是砼自然堆上，采用铲子或抹灰刀拍捣成形，其锥体部分的砼很难达到设计强度要求。因此建议优先采用阶梯形独立基础，利于施工，才能更好地保证施工质量。
3.5柱下独立基础之间的拉梁，如同时又是首层围护墙的承重梁的时候，不应该再简单地按拉梁进行设计。而且在考虑荷载时，要考虑梁上皮以上土扩散角之内的土重。
4.高层建筑基础选型
在一般情况下，高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响：
4.1地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素，虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的，但目前的工程勘察和技术手段，一般能做到相对的准确。作为设计人员，对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断，进而能够合理地进行基础设计，并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。
4.2上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构，对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同，对地基不均匀沉降越敏感的上部结构，则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架-剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。
4.3要根据建筑结构的特点、荷载大小、建筑物层数、高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。
4.4高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。
4.5高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础，要满足埋深、高度、基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合、偏心距、沉降控制等要求。
4.6抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感，在地震作用下，基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆，所以在基础选型时，一定要充分考虑到地震作用的影响。
4.7周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大，如与已建建筑物间距过小时，若采用筏型或箱型基础，在深基坑开挖时，是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等；如基础采用预制桩，打桩时的震动会否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。
4.8施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量；材料、设备、机具等能否就近购买或租赁；施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。
4.9工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下，选用造价最经济的基础设计方案。
5.结语
设计人员在进行高层建筑基础设计和选型时，一定要综合考虑各方面因素的影响，针对具体情况选择合理的基础形式，采用正确的设计方法，这样才能保证结构的安全与稳定，也会给建筑工程的质量、造价和工期带来效益。
参考文献：
[1]蒋璐.关于高层建筑基础设计的几点思考[J].低温建筑技术，2009.10.