潘德來,陳 躍

1 工程概況

浙江中捷公司投資建設(shè)的錦繡華庭商住樓工程位于浙江省玉環(huán)縣陳嶼鎮(zhèn),興港路與九峰路交叉口西北側(cè)地塊內(nèi),工程由望海樓 (樓高 29層)、觀潮軒(樓高 27層)和聽濤閣 (樓高 4層)組成,設(shè)一層連體地下室,總建筑面積 37985 m2,其中地下建筑面積 4538 m2,基礎(chǔ)采用 ?700～1400 mm鉆孔灌注樁。

基坑形狀近似長方形,寬約 55 m、長約 110 m;基坑開挖深度 5.23～6.23 m,電梯井區(qū)挖深 7.98 m。

2 場地條件

基坑南側(cè)距興港路約 6 m,西側(cè)距九峰路 5～15 m;北側(cè)和東側(cè)距居民住宅樓 1.8～6.5 m,居民樓 4層、磚混結(jié)構(gòu)、淺基礎(chǔ)。

場地屬山前海積平原地貌,第四系海相沉積物厚度 0～30 m,場地土層結(jié)構(gòu)自上而下依次為:

①雜填土,雜色,松散狀,由塊石、碎磚等建筑垃圾組成,層厚 0.5～4.1 m;

②2淤泥,青灰色,流塑,飽和,高壓縮性,容重γ=16.4 kN/m3,含水量 w=63%,孔隙比 e=1.749,粘聚力 c=9 kPa,內(nèi)摩擦角φ=2.4°(固快),層厚 0～26.5 m;

③1含粘土角礫,灰色,松散,碎石和角礫含量30%～70%,層厚 0～3.8 m;

④1～④3強(qiáng)～微風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r,灰黃色、紫灰色、青灰色。

基坑西側(cè)基巖 (火山凝灰?guī)r)已出露,而東側(cè)則為深厚的軟土層。從基坑自西向東橫切剖面圖 (圖1)可以看出,基巖面傾斜角達(dá) 30°。南北兩側(cè)隨基巖面標(biāo)高變化呈過渡狀態(tài)。

圖1 工程地質(zhì)典型剖面圖

3 基坑特點(diǎn)

(1)基坑北側(cè)和東側(cè)鄰近居民住宅樓,且居民樓均為淺基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)較弱。

(2)基坑?xùn)|側(cè)坑底土層主要為淤泥 (原為海涂區(qū)),厚度近 30 m,土質(zhì)極差,若坑底隆起等問題處理不好,將對外側(cè)居民樓造成危害。而基坑西側(cè)直接出露基巖,無法施工支護(hù)樁,同時對水平支撐梁和壓頂梁的布置都帶來一定的難度。南北兩側(cè)地段基巖面大角度傾斜,支護(hù)樁長度隨之變化。

(3)基坑?xùn)|西兩側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)受到的主動土壓力相差懸殊 (見圖 2),對內(nèi)支撐體系布置有較高要求。

圖2 基坑西側(cè)典型剖面計算結(jié)果

4 基坑支護(hù)設(shè)計和施工要求

(1)基坑北、東、南三邊采用單排鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐型式支護(hù),水泥攪拌樁止水和被動區(qū)墩式加固,坑內(nèi)坑外明溝加集水井排水;基坑西側(cè)基巖已出露,將壓頂梁等直接放置在人工鑿平的基巖面上。

(2)支護(hù)樁采用 ?800@1100～1200鉆孔灌注樁,樁長 6～25 m,樁身混凝土設(shè)計強(qiáng)度為 C25。

(3)壓頂梁和水平支撐梁:采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土設(shè)計強(qiáng)度為 C30。壓頂梁頂面標(biāo)高在自然地坪下 1.5 m,即標(biāo)高 -2.20處,高度 700 mm,寬度 1000 mm。水平支撐梁 800 mm ×700 mm、700 mm×700 mm和 600 mm×700 mm三種規(guī)格。

(4)水泥攪拌樁:水泥攪拌樁規(guī)格 ?700@500。水泥摻入量 15%,采用“兩下兩上、兩次噴漿”復(fù)攪工藝。

(5)支撐立柱樁:豎向立柱上部采用井字形鋼構(gòu)架,下部為直徑 800 mm的鉆孔灌注樁,鋼架頂部伸入支撐 500 mm,下部插入鉆孔灌注樁內(nèi) 2000 mm。基坑西部的部分鋼立柱樁因基巖淺無法施工,設(shè)計方案采取了托換的解決辦法:先將短鋼格構(gòu)支承在支撐梁交匯節(jié)點(diǎn)下,再隨基坑開挖進(jìn)度,在其左側(cè)或右側(cè)支承較長的鋼格構(gòu),直至最終支承在比基礎(chǔ)底面標(biāo)高低 0.3 m的基巖面上。

(6)基巖面較高、樁長小于 6 m地段的處理:采用預(yù)挖土,鑿平基巖面,砌磚柱 (支墩)的辦法,托住壓頂梁,見圖 3。

圖3 壓頂梁下補(bǔ)磚砌支墩

5 主要監(jiān)測結(jié)果及分析[2,3]

本基坑工程土質(zhì)條件和周圍環(huán)境差,開挖深度較大,在施工期間中進(jìn)行了全過程監(jiān)測,監(jiān)測內(nèi)容包括基坑四周深層土體位移、內(nèi)支撐軸力、周邊建筑物和道路沉降等。

5.1 深層土體水平位移

從監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析情況看,隨著基坑挖土深度的增加,總體上坑外土體的側(cè)向位移變化速率都比較正常,挖土影響深度為 13 m左右。測斜孔實(shí)測最大累計位移量 28.56 mm(見圖 4、位于基坑?xùn)|側(cè)),與計算值 24.5 mm較為接近,沒有超過 35 mm的設(shè)計警戒值。

5.2 支撐軸力

隨著基坑挖深的增加,支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐軸力迅速遞增。軸力變化與土體側(cè)向位移的變化呈階段性同步趨勢,其變化范圍都屬正常。實(shí)測軸力最大值為 1577 kN,與設(shè)計計算值 1536 kN很接近,沒有超過設(shè)計預(yù)警值 3000 kN。

圖4 基坑?xùn)|側(cè) CX4測斜管土體位移實(shí)測曲線圖

5.3 坡頂水平、垂直位移

水平位移累計值最大值 19.7 mm,垂直位移累計值最大值 9 mm,屬于正常范圍。

5.4 周邊建筑物沉降

基坑周邊建筑物沉降觀測點(diǎn)共設(shè)置了 22個,基坑開挖沒有對基坑周圍建筑物、道路等造成太大的沉降,其最終沉降一般在 5～12 mm之間,日變化正常,遠(yuǎn)小于地基變形規(guī)范允許值。

5.5 開挖情況

本基坑開挖過程中未出現(xiàn)重大險情或異常情況,也未對附近民房造成任何影響,對周邊環(huán)境影響甚小,社會效果良好,說明在此類特殊地質(zhì)和環(huán)境條件下采用本支護(hù)設(shè)計方案是安全、可靠的。

6 結(jié)語

對于錦繡華庭一側(cè)出露基巖而另一側(cè)為深厚軟土層、基巖面陡傾斜且鄰近有淺基礎(chǔ)居民樓條件下的基坑支護(hù),基坑支護(hù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)為東西兩側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)受到的主動土壓力相差懸殊,設(shè)計采用鉆孔灌注排樁加內(nèi)支撐支護(hù)型式,基巖出露地段直接將壓頂梁放置在基巖上或在基巖面上補(bǔ)砌磚支墩,減少灌注樁施工,節(jié)約了投資,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

本基坑工程采用鉆孔灌注樁和基巖壁組合加內(nèi)支撐支護(hù),成功克服了該工程開挖深度較大、土質(zhì)差、距民房近等困難,對今后類似基坑工程具有一定的參考價值。

[1] 浙江省浙南綜合工程勘察院.中捷錦繡華庭巖土工程勘察報告 (詳勘 )[Z].2007.

[2] 浙江省工程勘察院.中捷錦繡華庭基坑支護(hù)現(xiàn)場監(jiān)測總結(jié)報告[Z].2009.

[3] JGJ 120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].