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【摘 要】软土地基在处理过程中如果没有选择合理的施工措施，那么对后续的施工将会造成严重的制约，尤其是软土地基大型复杂基坑工程的施工设计，更容不得马虎。因此，本文通过对大型复杂软土地基基坑工程的设计与实践施工两个方面进行探讨，并给出了软土地基大型复杂基坑工程设计的原则。
【关键词】软土地基；大型；复杂基坑；设计；施工
我国地大物博，不同地区的地质情况都有有所差别，软土地基更是如此，因其特殊的地质特点和分布，给我国部分地区的工程项目开发造成了一定的影响。软土地基的主要特点就是强度比较低、渗透性差、压缩性大等，正因为如此，在软土地基层工程进行开发，必须先解决其承载力及透水性差的问题。
一.大型复杂基坑工程支护设计
大型基坑项目在电力、冶金及交通等行业比较常见，尤其是冶金行业，其工程基础复杂交错、结构多变且生产工艺多比较连续，况且这些行业的基坑往往都长达百米，挖方量几万到几十万不等，因此对这样庞大的工程来说，设计并选择合理的施工方案对其工程的造价、进度及质量等起到至关重要的作用。
1.设计考虑的因素
对大型复杂基坑工程支护进行设计时应考虑包括地质条件及周边环境、施工条件与基坑内不特点、总体施工部署等几个方面。具体就是要对当地的软土地基特征及水文地质条件进行了解，还包括开挖基坑之间的相互关系及其内部的几何特点、基坑的开闭方式、施工顺序及工期、开挖方式、桩基及支护施工条件、道路地下管线情况及建构筑物等因素进行考虑。
2.比较常见的支护类型
2.1大开挖：根据一定的坡比分层或者一次放坡开挖，如果开挖过程中遇到地下水时，应采取相关的降水措施，在必要的时候利用土钉或喷锚加固坡边。
2.2重力式挡墙：进行无支撑开挖时利用粉喷桩或水泥搅拌桩做成一定厚度的重力式挡墙，以便开挖。
2.3排桩或板墙支护：通常需要包括混凝土板桩及地下连续墙、混凝土灌注桩及钢板桩形成支撑一排一定间距的挡土墙，其目的是为了承受各种的水平载荷。
二、各种支护方案工程实践
本文下面通过冶金行业的实例对各种支护方式的适宜性进行分析。
1.降水放坡大开挖
以某钢厂主轧线BOX基础为例，该工程的的建筑面积约为37360平方米，地下室最宽为70m，长为450m，基底的总面积约为2.8万平方米。扎线中间沟埋设在-9.5～-14.5m之间，基底标高为-9.5m大约开挖的土量为52万立方米。
基坑支护方案：该地区的软弱土层主要为层淤泥质粉质粘土，埋设超过-10m，而且，软土层中夹杂有薄厚不等的粉砂或粉土，透水性良好，降水比较容易。基于此，在基坑内设置真空打井并设两级轻型井点进行降水；-6.2m和-9.5m部位的坡边总坡度分别为1：1.2、1：2.5，计算得出边坡的稳定系数为1.32，这个值符合相关的设计规程要求。因此对该扎线冲沟采用重力式搅拌桩的方式进行围护。
2.重力式挡墙
工程概况：该工程主厂房基平均埋深为-3.5m，车间电缆隧道及管廊的埋深分别为-4.6m和-5.5m，热酸设备基础最深处为-6.5m，平均埋深为-5.5m，而且部分桩基的埋设与设备基础保持一致，在车间内形成了形状复杂、深浅不一的一个长条状基坑。
基坑支护方案：根据工程地质层淤泥粘土的情况和工程基础以流塑状的埋深范围来看，采用普通的降水措施很难起作用。因而，决定采取结合支护和放坡两种措施的施工方案，采用重力式水泥搅拌桩挡墙的方式对埋深大于-3.6米的部分主要基础进行支护，采用放坡的方式对埋深在-3.6米以下的基坑进行开挖。
3.板桩排桩式支护
（1）拉森钢板桩。以沿海某地区的热度锌工程为例，该工程靠近沿海地区，桩基础及机组设备基础埋深在4～7m的范围内，并且机组设备基础部分地方达到了10m以上，基坑内坑高低错落其开挖面积较大。该工程地区原為鱼塘及农田地区，包括淤泥及淤泥质土、吹填砂及松散细砂都是软弱土，而且淤泥的含水量超过60%，厚度在13～33m之间，普遍呈饱和流塑状。针对这种地质条件和工程的需要，在不同的埋深部位确定了3种支护形式。
（2）型钢板桩。该工程是一个中厚板的热轧工程，其扎线及加热炉形成了一个长条形的基坑，开挖深度在9～12m之间，其中最宽的地方有50m。该工程基础之下主要为流塑状的淤泥质粉质粘土且多夹粉凸透镜体和粉土条纹，厚度在6～8m之间且埋深为3.5m，其渗透系数及地下水位的情况都比较适合降水施工。
（3）搅拌桩+钻孔桩。以宝钢某热轧工程为例，其主电室基坑与主轧线紧邻，加深区的长和宽分别为50和20米，并且在埋深-7.8m的地方再下挖至-13.6m，是比较典型的坑中坑。主电室基坑大边坡与加深区较近，有一条新建的厂区主干道在边坡上面，所以对坑的变形应该进行严格的控制。经过分析和测算，最终采用搅拌桩+钻孔打桩，并在其内设置一道钢支撑的方式对加深区进行支护的架设。该钻孔桩直径为0.8m，搅拌桩桩厚度为1.2m该搅拌桩与钻孔桩的间距为1.5m且间隔5～7天进行流水作业施工，为了保证工期和组织方便，而且考虑到大坡边与厂区道路的安全，施工选在地面上。
三、因地制宜的软土地基支护设计原则
1.支护设计计算要依据当地的水文地质条件及软土的特征，不可简单的进行套用。对于淤泥土中含有过高有机物的情况，加固时用水泥土的效果势必会受到一定的影响，应该慎重采用粉喷桩和搅拌桩，比如沿海地区的工程。对于局部地段或土质中含有一定量的贝壳、渣、腐植物及盐等成分，且水泥与土的粘结性及反应性较差，如果掺入的水泥量比较少，基坑的强度会比较低；粉土夹薄层的饱和软粘土降水效果比较明显，对工程加固及节约成本来说，效果较好，只需采用适当的措施就可达到降水的目的。
2.支护方案的选择应当满足项目总体的施工部署。可同时对设备基础及开口施工的工业厂房柱基进行开挖，为方便地下结构的施工，在采用大开挖方案时，有必要采用重力或其他悬臂式无内支撑支护，像宝钢和一钢的冷、热轧工程等；但是对于闭口施工设备基础来说，出于对厂房的保护，应尽量采用拉锚式或变形较小的内撑方式进行支护。
3.支护方案应当适应基坑内部的相互关系、开挖方式及桩基。对于形状比较规则且独立的基坑适合选择SMW工法或钢板桩的方式进行加固，型钢或打板桩既不会对结构的施工造成影响，也方便支撑，比如像单体建筑的基础和独立的柱基等；对于形状复杂或面积较大的基坑宜选择使用锚拉式、悬臂式、重力式无内撑维护体系，比如像坑中坑或者连续生产线的设备基础等。
总结
大型的软土地基基坑设计与施工对整个工程起着至关重要的作用，而且，一般的大型复杂基坑动辄耗资巨大，因此施工方案设计人员都应当从施工质量及技术经济等方面的原则进行考虑。
参考文献
[1]简骥.某复杂地质条件基坑围护结构稳定性分析[J].科技创新与应用，2012（15）期.
[2]高晶晶.跨既有线软土地基的基坑支护方案探讨[J].成都大学学报（自然科学版），2010（3）.
【关键词】软土地基；大型；复杂基坑；设计；施工
我国地大物博，不同地区的地质情况都有有所差别，软土地基更是如此，因其特殊的地质特点和分布，给我国部分地区的工程项目开发造成了一定的影响。软土地基的主要特点就是强度比较低、渗透性差、压缩性大等，正因为如此，在软土地基层工程进行开发，必须先解决其承载力及透水性差的问题。
一.大型复杂基坑工程支护设计
大型基坑项目在电力、冶金及交通等行业比较常见，尤其是冶金行业，其工程基础复杂交错、结构多变且生产工艺多比较连续，况且这些行业的基坑往往都长达百米，挖方量几万到几十万不等，因此对这样庞大的工程来说，设计并选择合理的施工方案对其工程的造价、进度及质量等起到至关重要的作用。
1.设计考虑的因素
对大型复杂基坑工程支护进行设计时应考虑包括地质条件及周边环境、施工条件与基坑内不特点、总体施工部署等几个方面。具体就是要对当地的软土地基特征及水文地质条件进行了解，还包括开挖基坑之间的相互关系及其内部的几何特点、基坑的开闭方式、施工顺序及工期、开挖方式、桩基及支护施工条件、道路地下管线情况及建构筑物等因素进行考虑。
2.比较常见的支护类型
2.1大开挖：根据一定的坡比分层或者一次放坡开挖，如果开挖过程中遇到地下水时，应采取相关的降水措施，在必要的时候利用土钉或喷锚加固坡边。
2.2重力式挡墙：进行无支撑开挖时利用粉喷桩或水泥搅拌桩做成一定厚度的重力式挡墙，以便开挖。
2.3排桩或板墙支护：通常需要包括混凝土板桩及地下连续墙、混凝土灌注桩及钢板桩形成支撑一排一定间距的挡土墙，其目的是为了承受各种的水平载荷。
二、各种支护方案工程实践
本文下面通过冶金行业的实例对各种支护方式的适宜性进行分析。
1.降水放坡大开挖
以某钢厂主轧线BOX基础为例，该工程的的建筑面积约为37360平方米，地下室最宽为70m，长为450m，基底的总面积约为2.8万平方米。扎线中间沟埋设在-9.5～-14.5m之间，基底标高为-9.5m大约开挖的土量为52万立方米。
基坑支护方案：该地区的软弱土层主要为层淤泥质粉质粘土，埋设超过-10m，而且，软土层中夹杂有薄厚不等的粉砂或粉土，透水性良好，降水比较容易。基于此，在基坑内设置真空打井并设两级轻型井点进行降水；-6.2m和-9.5m部位的坡边总坡度分别为1：1.2、1：2.5，计算得出边坡的稳定系数为1.32，这个值符合相关的设计规程要求。因此对该扎线冲沟采用重力式搅拌桩的方式进行围护。
2.重力式挡墙
工程概况：该工程主厂房基平均埋深为-3.5m，车间电缆隧道及管廊的埋深分别为-4.6m和-5.5m，热酸设备基础最深处为-6.5m，平均埋深为-5.5m，而且部分桩基的埋设与设备基础保持一致，在车间内形成了形状复杂、深浅不一的一个长条状基坑。
基坑支护方案：根据工程地质层淤泥粘土的情况和工程基础以流塑状的埋深范围来看，采用普通的降水措施很难起作用。因而，决定采取结合支护和放坡两种措施的施工方案，采用重力式水泥搅拌桩挡墙的方式对埋深大于-3.6米的部分主要基础进行支护，采用放坡的方式对埋深在-3.6米以下的基坑进行开挖。
3.板桩排桩式支护
（1）拉森钢板桩。以沿海某地区的热度锌工程为例，该工程靠近沿海地区，桩基础及机组设备基础埋深在4～7m的范围内，并且机组设备基础部分地方达到了10m以上，基坑内坑高低错落其开挖面积较大。该工程地区原為鱼塘及农田地区，包括淤泥及淤泥质土、吹填砂及松散细砂都是软弱土，而且淤泥的含水量超过60%，厚度在13～33m之间，普遍呈饱和流塑状。针对这种地质条件和工程的需要，在不同的埋深部位确定了3种支护形式。
（2）型钢板桩。该工程是一个中厚板的热轧工程，其扎线及加热炉形成了一个长条形的基坑，开挖深度在9～12m之间，其中最宽的地方有50m。该工程基础之下主要为流塑状的淤泥质粉质粘土且多夹粉凸透镜体和粉土条纹，厚度在6～8m之间且埋深为3.5m，其渗透系数及地下水位的情况都比较适合降水施工。
（3）搅拌桩+钻孔桩。以宝钢某热轧工程为例，其主电室基坑与主轧线紧邻，加深区的长和宽分别为50和20米，并且在埋深-7.8m的地方再下挖至-13.6m，是比较典型的坑中坑。主电室基坑大边坡与加深区较近，有一条新建的厂区主干道在边坡上面，所以对坑的变形应该进行严格的控制。经过分析和测算，最终采用搅拌桩+钻孔打桩，并在其内设置一道钢支撑的方式对加深区进行支护的架设。该钻孔桩直径为0.8m，搅拌桩桩厚度为1.2m该搅拌桩与钻孔桩的间距为1.5m且间隔5～7天进行流水作业施工，为了保证工期和组织方便，而且考虑到大坡边与厂区道路的安全，施工选在地面上。
三、因地制宜的软土地基支护设计原则
1.支护设计计算要依据当地的水文地质条件及软土的特征，不可简单的进行套用。对于淤泥土中含有过高有机物的情况，加固时用水泥土的效果势必会受到一定的影响，应该慎重采用粉喷桩和搅拌桩，比如沿海地区的工程。对于局部地段或土质中含有一定量的贝壳、渣、腐植物及盐等成分，且水泥与土的粘结性及反应性较差，如果掺入的水泥量比较少，基坑的强度会比较低；粉土夹薄层的饱和软粘土降水效果比较明显，对工程加固及节约成本来说，效果较好，只需采用适当的措施就可达到降水的目的。
2.支护方案的选择应当满足项目总体的施工部署。可同时对设备基础及开口施工的工业厂房柱基进行开挖，为方便地下结构的施工，在采用大开挖方案时，有必要采用重力或其他悬臂式无内支撑支护，像宝钢和一钢的冷、热轧工程等；但是对于闭口施工设备基础来说，出于对厂房的保护，应尽量采用拉锚式或变形较小的内撑方式进行支护。
3.支护方案应当适应基坑内部的相互关系、开挖方式及桩基。对于形状比较规则且独立的基坑适合选择SMW工法或钢板桩的方式进行加固，型钢或打板桩既不会对结构的施工造成影响，也方便支撑，比如像单体建筑的基础和独立的柱基等；对于形状复杂或面积较大的基坑宜选择使用锚拉式、悬臂式、重力式无内撑维护体系，比如像坑中坑或者连续生产线的设备基础等。
总结
大型的软土地基基坑设计与施工对整个工程起着至关重要的作用，而且，一般的大型复杂基坑动辄耗资巨大，因此施工方案设计人员都应当从施工质量及技术经济等方面的原则进行考虑。
参考文献
[1]简骥.某复杂地质条件基坑围护结构稳定性分析[J].科技创新与应用，2012（15）期.
[2]高晶晶.跨既有线软土地基的基坑支护方案探讨[J].成都大学学报（自然科学版），2010（3）.