某电力公司调度通讯楼基坑工程位于甘肃省兰州市城关区盐场堡，雁滩黄河大桥西南侧，北滨河路以北，东北与西北侧均为城市规划道路，占地 40 亩。自然地面标高为 1517.43～1518.93m，±0.00=1516.20m。主楼为地上40层（高度187.7m）、地下2层，裙房为地上 3～4层、地下2层，主楼采用全现浇型钢混凝土简中简结构，裙楼采用全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。主楼采用筏板基础形式，板底埋深为一14.20m，标高为 1502.00m;裙房采用独立基础型式，基础埋深-10.90m，标高为 1505.30m，i0kV变电站，地下3层，采用筏板基础型式，板底埋深约为-15.70m，标高为1500.50m。总建筑面积 87809m²;地上总建筑面积65295m²，地下总建筑面积为 22514m²。
根据实际施工状况，该场地±0.00=1511.50m 以上土层全部挖除、因此，基坑从±0.00以下起支护，裙房区域基坑开挖深度约为-10.90m，主楼与裙房基坑开挖深度高差为3.30m，110kV变电站东侧基坑开挖深度为-15.70m.西侧与裙房基坑开挖深度高差为 4.80m。整个基坑平面面积约为15000m²。
本工程具有以下几个特点：
（1）场地周围现有建筑较多，距离基坑坑壁较近，施工场地相对狭小，对基坑开挖和降水工作的实施有较大限制。
（2）基坑开挖深度较深，拟建筑物场地工程地质、水文地质条件复杂．增加了工程的施工难度，如果发生质量事故，将会带来很大的经济损失。
（3）该工程施工工序较多、工程量大、工期短，稍有疏忽就会出现质量缺陷，甚至质量事故，现场管理、调配程序复杂。
1.场地工程地质条件
拟建场地地层自上而下依次分布有：
①杂填土层：厚 0.60～5.00m。基坑区域该层已被挖除。杂色，土质不均匀，以建筑垃圾和生活垃圾为主，稍湿，疏松。
②黄土状粉土层：厚2.10～7.10m。场地西侧及中部偏北区域该层下部分布有0.30～1.50m 厚的细砂透镜体。
黄土状粉土层呈褐黄色，土质较均匀，孔隙、虫孔较发育，具水平层理，见垂直裂隙，局部含小颗粒卵石。稍密，稍湿～湿，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低;细砂透镜体呈杂色，砂质较纯，成分以长石、石英、云母等为主，稍密，湿。
③卵石层：埋深4.20～8.40m，厚5.20～12.30m，层面高程 1509.56～ 1511.89m。场地西北侧区域该层层面下2.40m处分布有0.20m厚的细砂透镜体，西北角区域该层层面下 0.50m 处分布有0.30m 厚的粗砂透镜体。
卵石为杂色.成分以石英岩、花岗岩、变质岩等为主，磨圆度较好，呈亚圆形，级配较好，粒径以2～10厘米为主、最大16 厘米，含漂石，卵石颗粒呈中风化，交错排列，充填物以中粗砂及圆砾为主。骨架颗粒含量约占全重的65～70%，中密;细砂透镜体呈杂色，砂质较纯，成分以长石、石英、云母等为主，中密，饱和;粗砂透镜体呈杂色，砂质较纯，成分以长石、石英、云母等为主，中密，饱和。
④泥质砂岩层：埋深12.50～18.00m，层面高程1499.43～1503.02m，勘察厚度8.40～~34.80m（未穿透）。
半成岩，砖红色，矿物成分以长石、石英、绿泥石、高岭石、白云母等为主，泥钙质胶结、岩体量厚层状结构、岩石呈碎屑构造，遇水易软化。表层1.90~3.80m呈强风化状态、以下星中风化状态。强风化泥质砂岩微裂隙及风化裂隙较发育，致密，较坚硬，岩体基本质量等级为V级;中风化砂岩见微裂隙，遇水易软化，致密，较坚硬，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
黄土状粉土的物理力学性质见表1。
2. 场地水文地质条件
该场地地下水为阶地型潜水，主要含水层为卵石层，第三系泥质砂岩层为隔水底板,地下水水位埋深约7. 90〜9. 30m,相应水位标高1508. 91〜1510. 15m。
卵石层的渗透系数可按K=50m/d取植。
3. 场地典型剖面
本场地典型剖面见图1。
该工程位于兰州市城关区盐场堡，雁滩黄河大桥西南侧，北滨河路以北，占地40亩，东北与西北侧均为城市道路。基坑北侧和西侧均分布有3-4 层居民建筑物，浅基础形式，建筑物离基坑壁距离为 3.0～7.0m。四、基坑围护平面图（图 2）
1. 工程降水
根据场地水文地质条件及建筑物开挖要求，采用井点群井降水和基坑内明沟排水相结合的降水措施，通过对每个井点内的抽水，使地下水位降至基础底面以下，保证基础施工。水位降深约为4.20～6.60m。根据基坑实际地层情况，同时布置基坑内明沟井。
井点沿裙房基坑周边布置，距基坑上边缘线1.5~2.0m，间距15.0~18.0m，共布置非点 31个，均为完整井，深度16.25～17.50m，进入基岩不小于3.0m。"排水采用在基坑外四周设置排水管网，经三级沉淀后集中排入城市下水管道。
（1）井点布置
采用井点群井降水措施，井点布置距基坑上边缘线1.5～2.0m，间距 15.0～18.0m，共布置 31 个降水井，均为完整井。
完整井管井深度根据基岩平面深度确定，进入基岩以下 3.0m，约为 16.25m～ 17.50m，成孔直径 600～700mm，井管直径 400mm，
（2）排水系统
抽水采用潜水泵，沿基坑周边铺设不小于6"排水管，经3处沉淀池沉淀后排入下水井，沉淀池用钢板制作，尺寸为2.88m×1.26m×1.26m。
在裙房Ⅰ区域、主体Ⅱ区域坑顶及坑底设置二次降水截、排水明沟及集水井。
（3）抽水
抽水采用潜水泵，泵量、扬程必须满足各井的涌水量，将降水井和基坑底集水井的水抽到排水系统。
（4）其他
为了保证连续抽水，必须有备用电源，确保停电时能继续抽水。
2. 基坑支护设计
（1）基坑支护设计参数（表 2）
①基坑侧壁重要性系数∶1.1。
②基坑整体稳定性安全系数∶ 1.3.
③基坑整体抗水平滑动安全系数∶ 1.3。
④基坑整体抗倾覆安全系数∶ 1.6。
⑤荷载分项系数∶1.2。
⑥土钉锚固体与填土极限摩阻力标准值∶16kPa。
⑦土钉锚固体与黄土状粉土层极限摩阻力标准值∶30kPa。
⑧土钉锚固体或锚管与卵石层极限摩阻力标准值∶120kPa。
⑨基坑支护设计时，杂填土层、黄土状粉土层、卵石层、泥质砂岩层的设计参数可按下表取值。
（2）基坑放坡开挖线
根据建设单位提供的拟建物基础平面图及其设计说明，为了给施工预留一定空间及!坑坑底挑沟排水，基坑从独立基础四周外延1.00m起放坡支护、其放坡坡度为1∶0.30。
（3）基坑顶部设计荷载
采用距基坑边缘1.00m、作用宽度 3.0m、均布荷载值为 15kPa的条形活荷载值进行设计。
（4）基坑支护设计 A. 裙房区域
（Ⅰ 区）基坑
基坑支护深度为-10.45m，土钉竖向设计为7排，设计长度为9.00m、8.00m、 8.00m、8.00m、6.00m、3.00m、3.00m，呈梅花状布置，土钉水平间距 1.20，第1排距离地面1.30m，其后垂直间距均为1.30m。支护长度约 400m，土钉总数约为2322 根，土钉总长度约为14927m（净长）。喷锚面积约为4948m²。土钉钢筋均为Ⅱ级钢筋，直径均为 18nm，支护剖面图、立面图见图 3。
B. 110kV 变电站区域（Ⅱ区）基坑
①110kV 盐场堡变电站东侧区域
基坑支护深度为-15.40m，土钉竖向设计为11排，设计长度为11.00m、10.00m、 9.00m、8.00m、5.00m、4.00m、3.00m、3.00m、3.00m、2.00m、2.00m，呈梅花状布置，土钉水平间距1.20，第1排距离地面1.30m，其后垂直间距均为1.30m。土钉总数约为1107 根．土钉总长度约为6038m（净长）。喷锚面积约为2161m²。土钉钢筋均为Ⅱ级钢筋，直径均为 18mm， 支护剖面图、立面图见图 4。
②110kV 盐场堡变电站西侧与裙房相接区域
基坑相对深度为4.95m，采取 1∶0.30（约73.3）放坡后，采取钢丝网片喷射混凝土支护措施。
C. 主楼区域（Ⅲ区）基坑
基坑相对深度为6.25m，采取1∶0.30（约73.3°）放坡坡度后，采取钢丝网片喷射混凝土支护措施 坑内四周设置截水明沟。
（5）土钉构造设计
土钉孔直径不得小于100mm，土钉与水平面之间的夹角均为 15°。土钉注浆材料用水泥浆，强度等级不低于 M30。在卵石层、填土层或无法成孔的地层中土钉改用锚管，锚管直径不得小于40mm，壁厚不得小于3.5mm的钢管，内侧 2/3均布中6@400mm的注浆孔。
（6）挂网、喷射混凝土的设计
喷射混凝土厚 80mm，配钢筋网为中 8@200mm×200mm.加强筋为4根Ⅱ级中18，长度 400mm。坡顶位置上包尺寸1000mm。在基坑底部四周喷射混凝土面层应插入坑底部不小于 200mm，形成护脚。
喷射混凝土可根据土质情况分两次喷射，也可一次喷射成型。第一层40mm混凝土喷射完成后，挂设钢筋网，保证钢筋网距离坡面40mm，然后紧固土钉，再喷射第二层混凝土至设计厚度，喷射混凝土强度等级为C20，喷射混凝土配合比为水泥∶砂∶石- 1:2:2。
（7）排水措施①坑顶截水沟
为防止坡面受雨水或其他污水冲刷，在基坑顶部距坑边约1.00m 处设置深0.2宽 0.30m 的截水沟，排水反坡坡度不小于 3%。
②坑底排水明沟及集水井
为排净基坑内的地下裂隙渗水及基岩表而残余的地下水，防止浸泡基岩，在离基底周边约0.10m设置宽不小于0.20m、深不小于0.30m 的明沟，其沟底均应处于基岩层中;若开挖后为卵石层且基底标高处未揭露基岩，可不做排水明沟。
明沟排水坡度不小于3%，且每隔 30m 设置1个集水井，根据基岩起伏情况确定，其深度不小于1.0m。以上截、排水沟面层均采用水泥砂浆抹面。为了排除喷面后坡体内地下水对坡体的影响．可在基底以上卵石与基岩交界处，每隔 3m 设置 PVC 打梅花孔排水管。
1.开挖、修坡
土钉墙施工随工作面开挖分层施工，开挖深度第1次为1.50m、以后均为1.30m 至挖到设计基底标高，应严格按照该开挖深度分层进行开挖，严禁超挖。每层开挖宽度取决于土体堆积稳定时间和工作流程，建议不大于 20m。对开挖后的边坡段.用人工及时修整，清除待喷面上的松散杂物，以便于后面初喷、成孔的施工。
在上一层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度 70%后，方可进行下一层土方开挖及下层土钉施工。
2.初喷混凝土
边坡修整后，立即喷射 40mm 厚的混凝土层，使暴露的土体及时封闭，以免坍塌。在边坡土体稳定的情况下，可先完成土钉后再进行喷锚。
3.成孔
按设计要求施工，孔深见设计图，孔径不得小于100mm，倾角 15°。成孔时必须干式钻进，避免冲洗液冲刷孔壁，降低土钉的抗拔能力。
4.设置土钉
成孔后，应及时将土钉钢筋（连同注浆管）送入孔内，在放置土钉钢筋前尽可能对孔内残存及扰动的废土进行清除。土钉钢筋上间隔 2.0m设置一组导正支架。
5.注浆
第一次注浆材料选用水泥浆，水泥浆水灰比=0.45～0.50，水泥选用 32.5级水泥，注浆压力不得小于0.2MPa或直到浆液从孔口溢出。否则应进行第二次注浆，第二次注浆选用纯水泥浆，水灰比0.45～0.50，注浆压力不得小于1.5MPa，使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆，浆液注入到砂浆和土体之间，达到注浆压力1~2min，即可结束注浆。必要时应在第一次注浆结束后 6h 进行第二次注浆。
6.编钢筋网、焊接锚杆头
钢筋网为中8@200mm×200mm，加强筋为4中18mm，长度 400mm。加强筋与土钉钢筋进行焊接。
7. 终喷混凝土
按设计要求喷到所需厚度。喷射混凝土终凝 20 小时后，应喷水养护，养护时间大于 3天。
8.三天后再进行相邻土体或下一层体的开挖，并进行下一段土钉墙的施工。
某电力公司调度通讯楼是甘肃省第一高楼，为了保证本工程的顺利实施，进行了精心的设计和优化，最终采用放坡开挖与土钉支护结构相结合的方案，实践证明该方案是经济、合理、安全的，并且施工速度较快，节约了工期。
目前，该建筑基础部分已经完成，在整个基坑及基础施工过程中，基坑支护效果非常理想，支护结构体系的监测结果都在可控制范围内。深基坑支护结构设计方案的比选是非常重要的，以安全可靠、经济合理为设计原则，对各种不同方案进行分析比较，选择最优支护方案，并采取综合性技术措施，以使深基坑工程平稳、安全的支护，为地下结构的顺利施工创造了良好的条件。
感谢供稿作者：
王仿（甘肃省建筑设计研究院）
鲁海涛、滕文川（甘肃土木工程科学院）
本文仅供学术经验分享之用
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