陳肖

（江蘇華東建設(shè)基礎(chǔ)工程有限公司，江蘇 南京 210007）

0 引言

在地下建筑施工中， 深基坑支護(hù)技術(shù)是由土釘墻技術(shù)、水泥土墻技術(shù)、下連續(xù)墻技術(shù)和排樁技術(shù)等組成，其中復(fù)合土釘墻技術(shù)的發(fā)展速度較快，在我國土質(zhì)比較松軟的地區(qū)已得到較廣泛的應(yīng)用。 復(fù)合土釘墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)，依靠水泥攪拌樁這類的超前支護(hù)來形成一個防滲帷幕， 對于土體的隔水性和土體的自立性、 土體的噴射面層以及土體粘結(jié)的問題都有一定程度的解決。 一般在有較高變形要求時會采用，其具有較短的工期，相對較低的成本，相對簡單的施工工藝特征。

1 復(fù)合土釘墻支護(hù)作用機(jī)理

復(fù)合土釘墻是一種新型復(fù)合支撐系統(tǒng)， 它是由土釘墻等防護(hù)措施組合而成。 其他配套技術(shù)或保護(hù)措施是預(yù)應(yīng)力錨、 切水幕、 掛網(wǎng)噴混凝土面層、微型樁等聯(lián)合作用。 復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)能對傳統(tǒng)的土釘支護(hù)技術(shù)作補(bǔ)充， 其根據(jù)需要進(jìn)行靈活工程，應(yīng)用性強(qiáng)、施工簡便、經(jīng)濟(jì)適用，具有優(yōu)良的綜合性能。

復(fù)合土釘墻支護(hù)可以在多種基坑只要不大于15 m以上的深度下運(yùn)用，適用于淤泥層、沙土層、粘土層和人工填充土等。 復(fù)合土釘墻復(fù)組合方式分：截水帷幕復(fù)合土釘墻、微型樁復(fù)合土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻、截水帷幕-微型樁復(fù)合土釘墻、截水帷幕-預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻、微型樁-預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻、截水帷幕-微型樁-預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻等7種組合。

2 工程概況

該施工場地位于市區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜。 地下大面積為2層，局部上跨地鐵隧道上方為1層。 基坑面積約24 500 m2,基坑中部下方（南京站-紅山動物園站）地鐵隧道，基坑沿隧道方向長度為82 m,隧道頂距基坑底厚度為3.3 m, 隧道兩側(cè)基坑超挖深度為4.5 m，已建的左線隧道與右線隧道距2層地下室側(cè)墻邊分別為13.2~20.6 m及12.2~27.2 m， 隧道采用礦山法施工，斷面支護(hù)采用拱部小導(dǎo)管劈裂注漿進(jìn)行超前支護(hù)，邊墻設(shè)中空錨桿。 基坑與地鐵隧道相對位置關(guān)系見圖1。

圖1 基坑與地鐵隧道關(guān)系平面圖

3 場地地質(zhì)、水文條件及施工難點(diǎn)

3.1 巖土工程地質(zhì)

經(jīng)實(shí)地考察， 依 《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）分析巖土成因類型、年代、特性和物理性能指標(biāo)等的差異，巖體被分為5層，分別為：①雜土層；②黏土層；③粉質(zhì)層；④殘積土；⑤閃長巖。

3.2 工程地下水類型

場地內(nèi)地基土透水性大，孔隙潛水和基巖裂隙水， 小紅山體低地下水位為1.6~2.0 m。 穩(wěn)水位為1.4~1.8 m,地下室底板、承臺、電梯井、集水井基木位于③-1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和③-2層淤泥質(zhì)粘土層，開挖范圍土質(zhì)含水率高、孔隙比大、高壓縮性、抗剪強(qiáng)度低，為可塑、流塑狀態(tài)，土體穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生擾動和底部隆起現(xiàn)象。

3.3 施工難點(diǎn)分析

（1）地鐵隧道區(qū)間范圍為構(gòu)造發(fā)育的⑤g-2’閃長巖破碎帶，上跨地鐵隧道地下室底板與地鐵隧道之間主要為極軟巖、極破碎的強(qiáng)風(fēng)化⑤s-1閃長巖，工程力學(xué)性能較差， 且地鐵隧道區(qū)間距上跨1層地下室基底僅3.4 m , 基坑開挖卸荷將可能造成地鐵隧道的隆起變形。

（2）基坑北側(cè)與小紅山山體相鄰，該區(qū)域初始應(yīng)力較大，基坑開挖產(chǎn)生的地鐵隧道隆起變形將高于其它區(qū)域。

（3）地鐵隧道面臨的是基坑開挖導(dǎo)致地鐵隧道的影響疊加作用， 處理不好還可能使隧道產(chǎn)生變形，從而形成安全行車隱患。

4 施工難點(diǎn)與總體方案及布置

4.1 總體方案及布置

根據(jù)施工現(xiàn)場工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及抗拔錨桿的分布，為保證工程科學(xué)合理順利地在合理工期內(nèi)完成，綜合考慮采取復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)。

總體施工順序：鉆孔樁、人工挖孔樁→土方分層分級開挖到+24.20 m （+12.9 m）, 同時施工土釘墻、格構(gòu)梁護(hù)坡、圈梁及拉梁→土方分層開挖到坑底，同時施工錨索，并施工預(yù)應(yīng)力同時放坡土釘墻施工→基坑開挖至坑底以上30 cm，施工袖閥管及抗拔錨桿施工→清理坑底約30 cm土及承臺土，樁基和基坑支護(hù)施工流程圖見圖2。

圖2 樁基和基坑支護(hù)施工流程

4.2 降水方案

選擇合理的地下水處理是保證基坑穩(wěn)定和周邊建筑物、地下管線安全的重要一環(huán)。 如果降水方案選擇不當(dāng)，會造成在工地附近的地下水水位的下降含水層與粉底淺原建筑的一部分地下水浮力損失后，形成壓縮砂土孔隙，造成建筑物開裂或沉降的嚴(yán)重后果，所以降水方案相當(dāng)重要。 根據(jù)水文地質(zhì)報告和周圍環(huán)境，工程部采用井點(diǎn)降水+集水井排降水組合方案。 施工流程如圖3所示。

圖3 井點(diǎn)施工流程

4.3 土方開挖原則

基坑挖土原則上遵守“由北往東南”的總體方針進(jìn)行（圖4），不得違反工藝要求。 分區(qū)、分層、分塊、對稱開挖，密切監(jiān)測。

圖4 土方開挖方向圖

4.4 開挖支護(hù)方案

根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告， 該軟土基坑工程具有流變性，在軟土實(shí)施一般土釘墻支護(hù)施工，由于土壤的基坑開挖蠕變，造成位移量底部隆起等問題。越大深層攪拌樁的深度，越能產(chǎn)生較高的滑動安全系數(shù)。因此，可以用復(fù)合土釘支護(hù)解決此問題。 具體如下：

（1）根據(jù)施工圖和挖掘現(xiàn)場的情況，選擇合適的設(shè)計(jì)施工參數(shù)，根據(jù)幾何尺寸、規(guī)模大小、開挖深度、支護(hù)形式和地基加固方法， 提出可行的挖掘和配套建設(shè)力度的措施。 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是層數(shù)、 挖掘的深度、擋墻的支撐時間、寬度和基坑擋土墻的高度。

（2）嚴(yán)格按照所選擇的施工、結(jié)構(gòu)參數(shù)，使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)因素變得更加清晰和規(guī)矩，由時間和空間效應(yīng)觸發(fā)還可更符合預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。

（3）首先上方先開挖南半部分區(qū)域再開挖北半部分區(qū)域，先開挖1層地下室區(qū)域再開挖2層地下室區(qū)域;在隧道兩側(cè)開挖前，先施工隧道頂部主體結(jié)構(gòu)底板，并與兩側(cè)支護(hù)樁錨接形成封閉結(jié)構(gòu)，以減小開挖2層地下室期間可能產(chǎn)生的地鐵隧道的側(cè)向變形;混凝土強(qiáng)度等級為C25原設(shè)計(jì)，經(jīng)研究決定，提高C35時， 自然固化，3 d混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%的原設(shè)計(jì)值。

（4)當(dāng)開挖深度至標(biāo)高5.5 m時，加設(shè)第2道土釘墻混凝土支護(hù)，混凝土強(qiáng)度等級提高至C35。 負(fù)1層地下室區(qū)域各分塊開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后， 墊層在24 h內(nèi)完成，抗浮錨桿在72 h內(nèi)完成，地下室底板在5 d澆筑完成，地下室頂板在15 d內(nèi)完成。 為確保施工安全和如期進(jìn)行，工藝流程不得隨意變更。

4.5 基坑監(jiān)測及成果分析

為了保證施工安全，在工程立項(xiàng)時已經(jīng)編制了變形監(jiān)測方案，監(jiān)測土方開挖階段的內(nèi)容：①基坑頂沉降監(jiān)測；②地下水位觀測；③基坑水平位；④路面及房屋變形沉降。

基槽支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降預(yù)警值為20 mm, 報警值為30 mm, 周圍建筑物位移預(yù)警值為15 mm,報警值為25 mm。 基坑監(jiān)測沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄如表1所示。

表1 基坑沉降監(jiān)測表

通過觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表的分析，可知水平位移及沉降均未出現(xiàn)異常，地面最大沉降量沒有超過20 mm；地下水位監(jiān)控值沒有超過-8.5 m，滿足基坑開挖支護(hù)方案設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

南京火車站北廣場地下工程采用基坑復(fù)合土釘支護(hù)如期、安全完成，充分展現(xiàn)該技術(shù)的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)可靠且施工快速簡便的特點(diǎn)。由于放坡開挖深基槽施工在江浙地區(qū)比較常見， 而一不小心流沙、塌方現(xiàn)象就很容易出現(xiàn)， 所以在擬定施工方案時，一定要充分周密地設(shè)計(jì)好基槽降水和基坑支護(hù)開挖方案以保施工安全。