复杂地质条件下基坑工程设计案例分析

——以软土与承压水交互作用地质为例

随着城市地下空间开发的不断深入，基坑工程时常面临复杂地质条件的挑战。尤其是在我国东南沿海及沿江地区，广泛分布的深厚软土层与高水头承压水的交互作用，已成为基坑工程设计与施工的关键难题。此类地质条件下的基坑失稳，可能引发围护结构位移、坑底突涌、周边地表沉降等一系列连锁风险。开展针对性的设计案例分析，对于保障工程安全、优化设计方案具有重要的现实意义。

1. 工程概况与地质水文条件

本案例为某城市中心区一栋32层商业办公楼的深基坑工程，开挖深度13.5米，基坑平面尺寸约为120米×80米。场地周边环境复杂，东侧紧邻城市主干道，西侧与既有6层建筑（浅基础）净距仅8米。

场地主要地质及水文条件如下：

Zealandia 1. 土层分布：地表下0-2米为杂填土；2-15米为流塑~软塑状淤泥质粉质黏土，具有高含水量、高压缩性、低强度的典型特征；15-22米为粉细砂层，渗透性较强；22米以下为硬塑黏土。

2. 水文地质：场地内赋存两层地下水，分别为浅层潜水和深层承压水。其中，承压水头位于地表下4米，而基坑底已深入承压水头以下9.5米，存在明显的坑底突涌风险。

2. 工程主要难点分析

基于上述条件，本项目面临三大核心挑战：

3. 基坑支护与地下水控制设计方案

3.1 支护结构选型与设计

经过多方案比选，最终确定采用“钻孔灌注桩+两道钢筋混凝土内支撑”作为支护体系。

.围护桩：采用φ1000@1200钻孔灌注桩，桩长28米，嵌入下部硬黏土层深度大于5米，以有效控制变形并隔断部分承压水。

.水平支撑系统：设置两道对撑结合角撑的混凝土支撑体系，第一道支撑设在冠梁处，第二道支撑设在基坑深度一半位置，以精准控制围护桩的侧向变形。

3.2 地下水综合治理方案

针对承压水问题，设计采用了“降压为主，隔水为辅”的综合治理策略。

.坑内降压井：在基坑内部布置12口深度为30米的降压井，通过在开挖过程中有控制地抽取承压水，将含水层水头降至安全高度以下，从而消除基底突涌风险。

.坑外回灌井：为减缓因降水引起的坑外地面沉降，在西侧邻近建筑周边设置回灌井系统，将部分抽出的地下水进行回灌，以维持区域地下水位稳定，保护环境。

4. 施工监测与效果验证

项目实施过程中，实施了全方位、高频率的自动化监测。监测数据显示：

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5. 案例总结与启示

本案例的成功实践表明，在软土与承压水交互作用的复杂地质条件下进行基坑工程设计，必须建立“精准勘察、动态设计、信息施工”的系统性思维。设计中，将可靠的支护结构体系与主动的地下水控制措施相结合，是保障工程安全的核心。基于实时监测数据的反馈与动态调整，是实现精细化施工和风险预控不可或缺的环节。该案例的设计思路与控制方法，可为类似复杂地质条件下的基坑工程提供有价值的参考。