王慧榮

1 工程概況

太原市某高層住宅樓，地下2層，地上32層。建筑面積35 512.39 m2，建筑外輪廓尺寸為 32.3 m ×41.2 m。鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，總高度98.4 m，室內(nèi)地面標(biāo)高786.50 m。該工程室內(nèi)外高差0.9 m，地下1層層高3.6 m，地下2層層高3.3 m?；A(chǔ)采用鋼筋混凝土灌注樁，墻下布樁。基底標(biāo)高為－8.3 m。承臺基礎(chǔ)外邊線距中線約1.2 m。本工程東側(cè)距院內(nèi)道路邊約3 m，距小二樓住宅約18 m;北側(cè)距圍墻15 m，距水西關(guān)南街25 m;西側(cè)距圍墻8 m，距勁松北路18 m;南側(cè)距小花園約7 m。

2 工程地質(zhì)情況

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，場地地基土按沉積時(shí)代及成因類型自上而下依次為第四系全新紀(jì)沖積地層及第四系上、中更新紀(jì)沖洪積物組成。土層較平緩，起伏不大。地基土自上而下分層構(gòu)成及巖性特征、力學(xué)性能見表1。

表1 地基土分層構(gòu)成及巖性特征、力學(xué)性能

地下水類型屬孔隙水，主要由側(cè)向徑流補(bǔ)給。水位埋深介于地表下2.10 m ～2.50 m，水位標(biāo)高 782.94 m ～783.22 m，呈西高東低趨向。

3 截水帷幕、降水、支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

JGJ 120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程;YB 9258-97建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范;JGJ 94-94建筑樁基技術(shù)規(guī)范;GB 50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;GBJ 10-89混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;JTJ 024-85公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范;巖土工程勘察報(bào)告及補(bǔ)充說明;建筑設(shè)計(jì)和試樁及錨樁詳圖;現(xiàn)場了解調(diào)查情況;PKPM巖土系列軟件。

3.2 地基土抗剪強(qiáng)度值的選用

地面高程取室外設(shè)計(jì)地面標(biāo)高785.6 m。

結(jié)合巖土工程勘察報(bào)告、太原地區(qū)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)參考資料，地基土的重度、粘聚力C和內(nèi)摩擦角φ值按表2采用。

3.3 支護(hù)方案選擇

基坑側(cè)壁安全等級按二級采用，重要性系數(shù)γ0取1.0。地面上施工荷載取20 kN/m2。

按基坑邊距建筑軸線最小距離1 500 mm，基坑凈尺寸為35.1 m×44 m的長方形。

因地下水位較高，砂層厚，擬采用懸掛式深層水泥攪拌樁雙層帷幕截水，四角采用角撐桿支護(hù)。

3.4 支護(hù)部分設(shè)計(jì)

3.4.1 支護(hù)樁

支護(hù)樁采用φ700鋼筋混凝土灌注樁，間距1.1 m，樁頂標(biāo)高－2.4 m。C25混凝土，縱筋及加強(qiáng)筋用HRB335鋼筋，螺旋箍筋用HPB235圓鋼，主筋保護(hù)層50 mm。

3.4.2 帷幕樁

帷幕樁為雙排深層水泥攪拌樁，樁徑500 mm，縱向搭接200 mm(間距300 mm)，橫向搭接150 mm(排距350 mm)，頂標(biāo)高－3.05 m，進(jìn)入基坑底面下 9 m(底標(biāo)高 －17.3 m)，有效樁長14.25 m，普硅水泥用量55 kg/m。

但多邊城市氣候聯(lián)盟在國際氣候治理方面也有明顯弱勢。首先是作為NGO資金有限，最終還是要依靠國家和超國家機(jī)構(gòu)的支持才能運(yùn)行，因此行動多限于倡議、呼吁、技術(shù)指導(dǎo)等方式。同時(shí)，目前的城市氣候網(wǎng)絡(luò)主要集中在發(fā)達(dá)國家，對發(fā)展中國家城市關(guān)注不夠。發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家城市間的聯(lián)盟，即使有也多是發(fā)達(dá)國家主導(dǎo)合作方式和議題，發(fā)展中國家被動接受。另外，發(fā)展中國家間的城市氣候聯(lián)盟更少，但這些城市才是國際氣候治理中最困難的群體，既要承擔(dān)高速發(fā)展的繁重任務(wù)，又缺少能力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，于是往往只能按照傳統(tǒng)方式發(fā)展，最后陷入發(fā)展-排放-發(fā)展的惡性循環(huán)。

3.4.3 冠梁

冠梁斷面取 900 mm×650 mm(1—1剖面，3—3剖面)和1 200 mm×650 mm(2—2剖面)，頂標(biāo)高 －2.40 m。C25混凝土，主筋用HRB335鋼筋，箍筋用HPB235圓鋼?；觾?nèi)側(cè)相平，超出支護(hù)樁100 mm。支護(hù)樁頂混凝土錨入冠梁50 mm，頂部鋼筋鑿出后全部錨入冠梁內(nèi)。

3.4.4 角撐樁撐桿

主撐桿采用φ609×12焊接鋼管，系桿采用φ273×8焊接鋼管。支撐立柱共5根，為格構(gòu)式鋼樁，外形尺寸500 mm×500 mm，肢桿用120×10角鋼，綴板用200×10鋼板，間距800 mm，嵌入基礎(chǔ)底面下3 m。材質(zhì)均為Q235。支撐鋼管連接采用全焊透焊縫，連接處另加4根120×10角鋼(每根長400 mm，6 mm厚焊縫)加強(qiáng)。立柱下為φ800鋼筋混凝土灌注樁，有效樁頂標(biāo)高為－8.3 m，樁底標(biāo)高為－17.3 m，配筋8Φ25，C25混凝土，每根立柱角鋼與灌注樁主筋的搭接部位兩端與中間焊接共3處，焊縫厚6 mm，每處長50 mm。

表2 地基土的粘聚力C和內(nèi)摩擦角φ值

3.5 降水部分設(shè)計(jì)

降水采用深井，按潛水非完整井計(jì)算涌水量約1 200 m3/d。擬布置8口降水井，井底標(biāo)高－15.3 m(即基坑底面下7 m);回灌井12眼，南、北兩側(cè)各兩眼，東、西兩側(cè)各四眼，井底標(biāo)高－13 m，進(jìn)入中粗砂層，其位置根據(jù)現(xiàn)場情況確定，盡量均勻分布，且離基坑遠(yuǎn)一些;觀測井4眼，基坑內(nèi)2眼，基坑外2眼(根據(jù)現(xiàn)場情況布置在基坑?xùn)|側(cè))，井底標(biāo)高－13 m。

降水井及回灌井成孔不小于600 mm，井管直徑400 mm，降水井濾水管采用鋼筋混凝土條孔管，底部2 m長沉淀管和頂部4 m長保護(hù)管可用混凝土實(shí)心管;回灌井頂部4 m長保護(hù)管用混凝土實(shí)心管，其余全部采用鋼筋混凝土條孔管。

降水井、回灌井及觀測井的濾網(wǎng)采用2層60目尼龍網(wǎng)或銅絲網(wǎng)，濾料采用2 mm～5 mm干凈石屑或礫砂。

基礎(chǔ)內(nèi)的降水井需在井管外設(shè)置帶止水鋼板的φ508×6鋼套管(長度根據(jù)底板厚度確定)。

當(dāng)?shù)叵率彝鈧?cè)防水層做好回填土完成且驗(yàn)算墻下樁抗拔承載力滿足要求后可停止降水。

封井應(yīng)先室內(nèi)后室外，由基坑一端向另一端順序進(jìn)行，并編制專項(xiàng)施工方案實(shí)施。

3.6 拆撐與換撐

拆撐擬采用兩個方案:

1)在地下2層結(jié)構(gòu)完成后，立即做外墻防水并回填土到2層結(jié)構(gòu)頂面下300 mm左右，將斜撐拆除;

2)在地下2層結(jié)構(gòu)完成混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，在地下2層樓板位置頂水平圓木加楔后拆除斜撐。

4 支護(hù)施工過程

1)支護(hù)降水編制專項(xiàng)施工方案，按所在分項(xiàng)工程的施工質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

2)支護(hù)樁位嚴(yán)格放線定位，支護(hù)樁及立柱樁按照J(rèn)GJ 94-94建筑樁基技術(shù)規(guī)范有關(guān)水下混凝土灌注樁的規(guī)定施工。

3)止水帷幕施工前要做好樁機(jī)、鉆頭及配件的檢查維修，確保鉆頭直徑，確保正常不間斷施工;加強(qiáng)水泥漿的配制、攪拌、過濾，控制提鉆桿速度，實(shí)現(xiàn)均勻噴漿攪拌;每根樁都要嚴(yán)格定位，鉆進(jìn)時(shí)保持鉆桿垂直度，盡最大可能保證帷幕樁的搭接咬合尺寸;控制相鄰樁體的施工間隔時(shí)間不超過12 h;采用兩噴四攪工藝施工，水灰比 0.5 ～0.6。

4)降水井、回灌井和觀測井成孔后應(yīng)立即洗井，下井管和濾料。降水井成井后隨即進(jìn)行試抽水，其出水量及出水泥砂含量符合要求后再驗(yàn)收。正式降水時(shí)，應(yīng)分兩次先淺后深設(shè)置水泵，避免一次將水泵放到位造成水位下降過快。且在滿足基坑底面下降水深度0.5 m～1.0 m的前提下，盡量提高水泵位置。抽出的水經(jīng)沉淀后方可排入雨水管道。回灌應(yīng)鋪設(shè)專用管道，要定量不間斷補(bǔ)水，控制回灌井內(nèi)水位維持在－3.3 m左右。降水期間要備用發(fā)電機(jī)。

5)挖土應(yīng)分層開挖?，F(xiàn)場已挖除部分土方，為方便施打工程樁用。正式挖土?xí)r，應(yīng)先挖至角撐底面下約500 mm處，安裝好角撐并驗(yàn)收合格后，再進(jìn)行下一步挖土。當(dāng)挖土接近設(shè)計(jì)要求的東西兩側(cè)保留土區(qū)域時(shí)，再次抄平放線，確保保留土不受擾動。挖土?xí)r要注意保護(hù)降水井、回灌井、觀測井、角撐及角撐立柱，避免損壞帶來不必要的損失。

6)做好應(yīng)急預(yù)案。特別是對帷幕漏水、涌砂應(yīng)有一定的物資準(zhǔn)備、堵漏措施及培訓(xùn)。

7)所有施工檢測的初始觀測應(yīng)不少于兩次，觀測結(jié)果應(yīng)一致。

8)監(jiān)測:a.摸清周圍地下管線的設(shè)置情況，避免在帷幕樁、支護(hù)樁、觀測井、回灌井施工時(shí)損壞。在不受基坑變形影響的位置設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)、變形監(jiān)測基點(diǎn)，并在整個施工過程中妥善防護(hù)。b.支護(hù)樁水平位移觀測:可在冠梁上設(shè)置支護(hù)樁水平位移觀測點(diǎn)，除四角布置四個測點(diǎn)外，南邊、東邊冠梁另設(shè)9點(diǎn)，分別設(shè)在支點(diǎn)處和支點(diǎn)中，北邊冠梁上另均勻布置兩點(diǎn)，西邊冠梁上另均勻布置三點(diǎn)。在冠梁混凝土凝固后立即設(shè)點(diǎn)進(jìn)行第一次觀測。挖土期間，每2 d～3 d觀測一次，位移較大時(shí)每天1次～2次。經(jīng)觀測:支護(hù)樁頂水平位移監(jiān)控值小于30 mm。c.周圍建筑沉降觀測:在東側(cè)三幢小二樓、西側(cè)東江酒店、北側(cè)金湖會館及住宅樓設(shè)沉降觀測點(diǎn)。在降水、挖土前進(jìn)行初始觀測。小二樓每幢樓可布置六點(diǎn)，除四角外，在兩條長邊另增加兩點(diǎn);東江酒店、金湖會館及住宅樓除在迎街面角點(diǎn)、每隔不大于15 m設(shè)點(diǎn)外，可在與街道相垂直的面上另各設(shè)一點(diǎn)，與角點(diǎn)相距10 m～15 m。降水開始后，包括挖土期間，每2 d～3 d觀測一次，沉降較大時(shí)每天1次～2次，沉降基本穩(wěn)定后，每5 d～7 d觀測一次。建筑沉降監(jiān)控值按GB 50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范第5.3.4條規(guī)定值的一半取用。d.地下水位觀測:基坑內(nèi)觀測井主要用于決定挖土?xí)r間，基坑外兩個觀測井設(shè)置在東側(cè)，監(jiān)控東側(cè)水位變化情況，與小二樓的沉降觀測對比分析，以確定是否采取應(yīng)急措施。e.可能時(shí)，增加支護(hù)樁傾斜、支護(hù)樁鋼筋應(yīng)力、角撐軸力等的監(jiān)測。f.安排專人巡視觀察:主要觀察地面、道路的裂縫、沉陷，圍墻、建筑、混凝土支護(hù)樁、冠梁等的裂縫，坑壁漏水、涌砂等。

5 結(jié)語

根據(jù)本工程場地狹小的地理特征，且距離周邊居民區(qū)較近，地下水位較高的特點(diǎn)，本著安全原則，參照規(guī)范設(shè)計(jì)，既經(jīng)濟(jì)，又合理運(yùn)用了新技術(shù)、新材料，取得了巨大的效益。

［1］ 曹景福.軟土地區(qū)基坑支護(hù)方案［J］.山西建筑，2010，36(21):109-110.