蔣 波 章曉鵬

1. 漢嘉設(shè)計集團(tuán)股份有限公司 杭州 310005；2. 上海建工二建集團(tuán)有限公司 上海 200080

1 工程概況及地質(zhì)條件

某辦公商業(yè)金融用房項目位于杭州市拱墅區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜。工程基坑處于軟土地區(qū)，基坑南側(cè)、東側(cè)為雙蕩新村小區(qū)，南側(cè)緊鄰32幢居民樓、東側(cè)緊鄰27幢居民樓。雙蕩新村小區(qū)均為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用沉管灌注樁，以⑨2粉砂層為持力層。小區(qū)路面下密布地下管線，分別為電信管線、給水管線、雨水管道和污水管道?；游鱾?cè)莫干山路為城市南北向主干道路，車流量較大；基坑北側(cè)緊鄰雙蕩弄，雙蕩弄北側(cè)為拱墅區(qū)體育大廈，設(shè)2層地下室，采用鉆孔樁基礎(chǔ)。

本工程設(shè)3層地下室，基坑開挖深度11.50～14.40 m，其平面尺寸類似1個80 m×30 m的矩形?；涌偲矫嬉妶D1。

圖1 基坑支護(hù)總平面示意

根據(jù)巖土工程詳細(xì)勘察報告，場地土層分布從上至下分別為：①雜填土，②粉質(zhì)黏土夾黏質(zhì)粉土，④淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾黏質(zhì)粉土，⑥淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，⑧粉質(zhì)黏土，⑨1粉質(zhì)黏土，⑨2粉砂。

場地區(qū)域內(nèi)主要分布2層地下水，上層地下水性質(zhì)屬孔隙潛水，下層地下水性質(zhì)屬承壓水。上部潛水主要賦存于填土層及硬殼層中，地下水位一般埋深為1.10～2.20 m。承壓水對本工程無影響。

2 基坑圍護(hù)設(shè)計方案

2.1 本工程的主要特點

1）基坑開挖深度影響范圍存在深厚淤泥質(zhì)土，土性較差。

2）基坑主要開挖深度為11.50～14.40 m，開挖深度深。

3）基坑?xùn)|側(cè)、南側(cè)為雙蕩新村小區(qū)，西側(cè)、北側(cè)為道路，周邊環(huán)境復(fù)雜。

2.2 圍護(hù)墻的選擇

根據(jù)本工程的水文地質(zhì)、基坑開挖深度以及周邊環(huán)境對基坑位移控制的要求，圍護(hù)墻可選擇鉆孔樁加止水樁和地下連續(xù)墻組合形式。

地下連續(xù)墻既能擋土又能止水，具有抗彎剛度大、整體性好和防滲性好的特點。采用“兩墻合一”技術(shù)，能減小圍護(hù)體寬度，可充分利用用地紅線范圍內(nèi)面積建造地下室。鉆孔樁加止水樁的圍護(hù)墻形式應(yīng)用廣泛，技術(shù)相對成熟，在類似基坑的圍護(hù)中應(yīng)用較多，經(jīng)計算能滿足周邊環(huán)境對基坑位移的要求。該圍護(hù)墻形式造價相對較低，通過經(jīng)濟(jì)性比較，比地下連續(xù)墻造價節(jié)省約300萬元人民幣，比較適合本工程[1-3]。

2.3 支撐道數(shù)的選擇

本工程可采用2道或3道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)。采用2道支撐可節(jié)省造價約50萬元人民幣，并可加快施工進(jìn)度。經(jīng)分析，采用3道支撐比2道支撐可減少約10 mm的基坑位移。因本工程周邊環(huán)境比較復(fù)雜，周邊環(huán)境對土體的變形非常敏感，故決定采用3道支撐。在基坑尺寸較小的情況下，做強(qiáng)支撐桿件，具有很高的性價比?；悠拭嬉妶D2。

圖2 基坑典型剖面

2.4 其他設(shè)計

基坑外采用三軸水泥攪拌樁止水。為有效控制基坑位移，坑底設(shè)置了三軸水泥攪拌樁坑底加固區(qū)。為優(yōu)化工程樁設(shè)計，本工程底板頂至圍護(hù)樁邊，并與圍護(hù)樁作有效連接，利用圍護(hù)樁作為抗拔樁，節(jié)省了工程造價。

為解決本工程施工場地用地緊張的問題，加快施工進(jìn)度，在第1道支撐上設(shè)置了棧橋（圖3）和材料堆場。為更充分利用坑外場地，將第1道支撐面標(biāo)高設(shè)置為地面標(biāo)高。

圖3 棧橋平面布置

支撐結(jié)合棧橋和施工堆場的設(shè)計，使棧橋區(qū)域支撐桿件既受水平力作用，又受施工荷載引起的豎向力的作用，受力復(fù)雜。水平力作用下支撐桿件的計算與常規(guī)支撐設(shè)計方式相同。施工堆場荷載為靜止荷載，支撐桿件的設(shè)計相對較為簡單。支撐結(jié)合棧橋設(shè)計時，由于棧橋荷載為動荷載，設(shè)計時需對棧橋荷載進(jìn)行一定的簡化。常規(guī)設(shè)計思路是棧橋板按均布面荷載設(shè)計，而支撐梁按集中點荷載或線荷載的不同組合進(jìn)行設(shè)計。施工荷載主要考慮挖土機(jī)、運土車和施工材料運輸車輛的荷載[4-7]。

3 基坑工程施工與監(jiān)測

3.1 基坑工程施工

考慮到本工程復(fù)雜的周邊環(huán)境，根據(jù)后澆帶的劃分，基坑開挖和地下室施工由東向西，按照A區(qū)→B區(qū)→C區(qū)順序進(jìn)行。土方分層、分塊開挖，施工過程順利。

3.2 監(jiān)測結(jié)果分析

根據(jù)周邊環(huán)境監(jiān)測資料，從基坑開挖至地下室施工結(jié)束，雙蕩新村小區(qū)各測點的最大累計房屋沉降量為12 mm。沉降量較小，且呈現(xiàn)整體下沉趨勢，房屋傾斜非常小。施工過程中未對雙蕩新村小區(qū)產(chǎn)生明顯影響，該小區(qū)在基坑施工過程中處于安全和受控狀態(tài)。

根據(jù)基坑深層土體位移監(jiān)測資料，對普遍開挖深度處的各測斜孔累計土體位移進(jìn)行分析，靠雙蕩新村小區(qū)側(cè)各測斜孔（CX1～CX4）累計位移為47.20～55.90 mm。鄰近道路側(cè)測斜孔（CX5、CX7、CX8）的累計位移為23.80～44.80 mm。主要是因為雙蕩新村小區(qū)房屋采用沉管灌注樁基礎(chǔ)，樁底以⑨2粉砂層作為持力層，基坑開挖對房屋產(chǎn)生一定的沉降，房屋的超載加大了基坑位移。CX6位置電梯井離基坑邊較近，設(shè)計時未對該處圍護(hù)剛度作重點加強(qiáng)，該處測斜孔累計土體位移較大，為49.80 mm。監(jiān)測結(jié)果表明，本基坑的位移在安全和受控范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

1）在周邊環(huán)境復(fù)雜、軟土深厚的3層地下室基坑中，采用鉆孔灌注樁加3道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)，并結(jié)合坑底加固和棧橋的設(shè)置，可有效控制基坑位移，保證施工進(jìn)行。

2）基坑鄰近建筑物時，應(yīng)綜合考慮建筑的基礎(chǔ)形式和埋深，選擇合理的超載，分析建筑物和基坑的相互影響。

3）電梯井鄰基坑邊較近位置，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮電梯井深度，對該處的圍護(hù)剛度作重點加強(qiáng)。

4）將底板頂至圍護(hù)樁邊，并與圍護(hù)樁作有效連接，利用圍護(hù)樁作為抗拔樁，可優(yōu)化工程樁設(shè)計。