尤慶健

（福州東輝建筑工程有限公司　福建　福州　350001）

某市中心高層辦公樓項(xiàng)目深基坑支護(hù)技術(shù)

尤慶健

（福州東輝建筑工程有限公司福建福州350001）

結(jié)合水文地質(zhì)條件及周邊復(fù)雜環(huán)境，某市中心高層辦公樓項(xiàng)目深基坑采用SMW工法加鋼筋混凝土支撐支護(hù)體系。從支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地下水控制，施工過(guò)程動(dòng)態(tài)控制、監(jiān)測(cè)及應(yīng)急預(yù)案等方面介紹了該基坑工程支護(hù)技術(shù)，最后對(duì)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

深基坑；支護(hù)技術(shù)；工程；施工技術(shù)

1　工程概況

福州地稅綜合辦稅中心項(xiàng)目主體建筑為一棟19層高層建筑及4層裙樓，設(shè)置二層地下室，基坑開(kāi)挖深度為12.05～12.70m。本工程南側(cè)基坑邊線距學(xué)軍路圍墻約為10.82m，東側(cè)基坑邊線距群升國(guó)際B樓圍墻為3.26～6.08m，北側(cè)基坑邊線距擬建工人文化宮現(xiàn)場(chǎng)四層磚砌平房為0～5.6m，西側(cè)基坑邊線距在建的臺(tái)江文教活動(dòng)中心圍墻約為0～2.8m。

圖1　基坑周邊平面布置圖

2　工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2.1場(chǎng)地工程地質(zhì)條件概況

根據(jù)本工程巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地特征自上而下主要描述如下：

（1）雜填土：松散～稍密，稍濕～飽和，厚度0.50～5.10m。

（2）粉質(zhì)粘土：飽和，可塑，厚度0.80～2.80m。

（3）淤泥：飽和，流塑，厚度2.40～5.50m。

（4）粉質(zhì)粘土：濕～飽和，可塑～硬塑，厚度3.90～18.80m。

（5）淤泥質(zhì)土：飽和，軟塑，層厚0.50～7.30m。

（6）殘積砂質(zhì)粘性土：飽和，可～硬塑，層厚2.85～18.65m。

2.2場(chǎng)地水文地質(zhì)條件概況

場(chǎng)地地下水類型按埋存條件總體可劃分為上層滯水和承壓水。其中上層滯水主要賦存于層序①雜填土中，受大氣降水和地表廢棄水補(bǔ)給，水量不大，孔隙承壓水主要賦存于④2中砂、⑥殘積砂質(zhì)粘性土、⑦全風(fēng)化花崗巖、⑦砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，地下水主要受側(cè)向補(bǔ)給，水量中等。各承壓水具有水力聯(lián)系。根據(jù)勘察資料顯示，水位埋深為0.00～1.50m（標(biāo)高7.01～7.86m）。根據(jù)地區(qū)調(diào)查資料，地下水年變化幅度約1.0m。

基坑開(kāi)挖的地下水主要來(lái)自①雜填土的上層滯水，上層滯水主要受大氣降水及生活廢棄水補(bǔ)給。

3　支護(hù)設(shè)計(jì)

本工程基坑支護(hù)安全等級(jí)按一級(jí)考慮，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)是1.1，基坑支護(hù)體系安全保證期為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)完成后一年。根據(jù)周邊環(huán)境和地質(zhì)情況，本著“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、方便施工”的原則，經(jīng)過(guò)細(xì)致分析、計(jì)算和方案比較，本基坑支護(hù)方案選擇如下：

邊坡采用SMW工法加混凝土支撐支護(hù)體系進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)結(jié)合坡面噴護(hù)處理。以北側(cè)邊坡為例，詳見(jiàn)其剖面圖2。

本項(xiàng)目中基坑周圍附加地面超載按≤15kPa均布荷載考慮，基坑坡頂1m范圍內(nèi)不允許堆載。設(shè)計(jì)中采用的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件情況如下：①水泥土攪拌樁止水帷幕：采用連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁，3φ850@1200，水泥摻入量為不小于20%，水泥土28d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.5MPa，施工過(guò)程中泵送壓力大于0.3MPa，且泵送流量要求恒定，水泥漿水灰比為1.5～2.0，相鄰樁噴漿工藝的施工時(shí)間間隔不大于10h。②SMW工法中型鋼：按H700×300型鋼樁@600布設(shè)，長(zhǎng)度為18～21m，約465根樁。③混凝土內(nèi)支撐梁：共兩道支撐梁，混凝土強(qiáng)度為C30，截面為500mm×800mm，主筋1625，箍筋φ14@150mm。④混凝土支撐支護(hù)體系中的支撐立柱：采用沖孔灌注樁鋼格構(gòu)插入灌注樁形成。沖孔灌注樁為φ900樁，共計(jì)29根樁。樁長(zhǎng)分別為35m。⑤上部邊坡坡面處理：進(jìn)行素噴C20混凝土厚50mm內(nèi)配鋼筋φ6.5@300×300mm。

4　地下水控制

根據(jù)地質(zhì)狀況、地下水位以及支護(hù)止水情況，本工程暫不采用降水，擬采用集水明排的措施，以保證施工現(xiàn)場(chǎng)在無(wú)水狀況下施工，同時(shí)作好坑周邊的排水、疏水和截水工作。坡面設(shè)置泄水管，采用φ50mmPVC管，管外包兩層40目尼龍濾網(wǎng)及砂礫濾料，泄水管長(zhǎng)度800mm，泄水孔縱橫間距為1.5～3m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，坡面滲水量大時(shí)取最小值。

對(duì)于地表水，采取“堵”和“疏”結(jié)合的辦法：在第一道支撐梁施工及養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，在基坑邊支撐頂做排水明溝，沿施工道路邊設(shè)置，排水溝截面尺寸為厚240mm寬400mm深300～500mm，3‰泛水。并沿第一道支撐梁四周按30m間距設(shè)置一個(gè)1000mm× 1000mm×1000mm集水井，在南向大門口設(shè)一個(gè)污水沉淀池（2000mm×2000mm×1500mm），排水溝內(nèi)污水經(jīng)沉淀池沉淀后排到指定的城市下水道。

5　施工動(dòng)態(tài)控制

由于工程水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜并存在一定的不確定性，且基坑支護(hù)工程受諸多因素影響，故不安全狀況很難完全避免。本工程按照基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，且經(jīng)過(guò)專家論證，在開(kāi)挖過(guò)程中也嚴(yán)格執(zhí)行分層分級(jí)開(kāi)挖，但還是出現(xiàn)了坡頂?shù)孛媪鸭y、周邊圍墻下沉、文化宮辦公樓不均勻沉降。

基坑北側(cè)圍墻與文化宮工地臨近建筑紅磚樓間地面發(fā)生塌方，出現(xiàn)3（長(zhǎng)）m×2（寬）m×0.8（深）m的塌坑。且監(jiān)測(cè)單位連續(xù)7d對(duì)紅磚樓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，紅磚樓整體仍處在下沉趨勢(shì)，且部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)日沉降速率均超出設(shè)計(jì)預(yù)警值1mm/d，最大達(dá)到3.51mm/d，監(jiān)測(cè)單位已連續(xù)7d發(fā)出了預(yù)警警報(bào)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看和分析，其主要原因有兩點(diǎn)：①紅磚樓落水管直接排放到該處地面，滲人基坑，導(dǎo)致周邊土體流失塌方；②該處圍護(hù)樁由于地質(zhì)原因，由SMW工法樁變更為沖孔灌注樁，但在沖孔樁施工過(guò)程中沖孔深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，離基坑底部約2m，導(dǎo)致該處基坑底部出現(xiàn)土方坍塌約4m2。處理方法為：①對(duì)已塌陷的深坑采用砂進(jìn)行回填，并將紅磚樓落水管封堵并改道排放；②并對(duì)沖孔樁圍護(hù)樁深度不足部位采用支設(shè)模板澆筑C30商品混凝土。

基坑南側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下水滲漏嚴(yán)重，導(dǎo)致該處坡頂?shù)孛娉霈F(xiàn)裂縫。裂縫長(zhǎng)度約5m，離坡頂線2.1～3.2m。經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)查看滲漏點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)該處埋有一條條石砌筑的盲溝，滲漏水從盲溝中流出。查看地下管線布置圖，發(fā)現(xiàn)離基坑南向坡頂約7m處存在一條消防管，由于該消防管接頭處橡膠接頭老化導(dǎo)致嚴(yán)重漏水后滲入盲溝。處理方法為將該消防管接頭進(jìn)行重新跟換切斷漏水水源，并對(duì)地面裂縫采用水泥砂漿灌注。

6　基坑監(jiān)測(cè)和應(yīng)急預(yù)案

6.1基坑點(diǎn)位設(shè)置和預(yù)警值

根據(jù)本基坑工程場(chǎng)地狹窄，不能自然放坡開(kāi)挖而坡面較陡及土層的特點(diǎn)，和基坑周邊近距離范圍內(nèi)存在已建居民樓的現(xiàn)狀，在基坑?xùn)|側(cè)已建金安新村、橫巷新村、群升國(guó)際三棟居民樓共設(shè)置9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)其沉降量及沉降速率，最大監(jiān)測(cè)數(shù)值分別為7.05mm及0.03mm/d均小于預(yù)警值。在基坑西側(cè)已建紅磚辦公樓共設(shè)置5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)其沉降量及沉降速率，最大監(jiān)測(cè)數(shù)值分別為21.44mm及3.51mm/d均超過(guò)預(yù)警值。沿基坑四周設(shè)21個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)樁頂位移、樁頂沉降和周邊地表管線沉降，最大監(jiān)測(cè)數(shù)值分別為28.5mm、10.7mm、26.57mm均未超過(guò)預(yù)警值。在基坑內(nèi)立柱頂部設(shè)29個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)立柱豎向位移，最大監(jiān)測(cè)數(shù)值分別為17.58mm及0.03mm/d均未超過(guò)預(yù)警值（如表1）。

表1　支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警值一覽表

6.2應(yīng)急預(yù)案

當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警值時(shí)應(yīng)立即停止開(kāi)挖，并采取坡底堆載反壓或坡頂卸載等措施。若當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移較大時(shí)，即先回填坑底土方或在支護(hù)樁周圍堆砂袋，保證基坑的臨時(shí)穩(wěn)定，然后通過(guò)注漿或深層攪拌樁等加固方式對(duì)坑底進(jìn)行加固。養(yǎng)護(hù)5d后，將回填土方挖除。若施工現(xiàn)場(chǎng)不能保證連續(xù)供電，應(yīng)配備發(fā)電機(jī)組，防止因斷電不能持續(xù)排水導(dǎo)致地下水位升高產(chǎn)生安全隱患。

7　結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目的基坑支護(hù)工程目前已完工并實(shí)施了回填，雖然存在坡頂?shù)孛媪鸭y、周邊圍墻下沉、文化宮辦公樓不均勻沉降等問(wèn)題，但其原因?yàn)槭┕み^(guò)程中管理不夠嚴(yán)格和土層的復(fù)雜和不確定性，通過(guò)加強(qiáng)日常巡查等管理和信息化控制均能有效預(yù)防或避免?？傮w來(lái)說(shuō)，在地下室土方開(kāi)挖施工期間，基坑支護(hù)和基底地面未發(fā)生較大異常和安全事故，臨近建筑物、道路、管線等均未出現(xiàn)異常和裂紋損壞等，達(dá)到了支護(hù)預(yù)期效果。

[1]羅萍.超深基坑技術(shù)的應(yīng)用[J].甘肅科技，2004，20（9）：154～156.

[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

[3]李慶偉，陳龍華，程金明.北京某深基坑監(jiān)測(cè)實(shí)例分析[J].施工技術(shù)，2008，37（9）：30～32.

[4]夏明耀.地下工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

TU753

A

1673-0038（2015）12-0043-02

2015-3-9

尤慶健（1983-），男，中級(jí)工程師，本科，主要從事建筑施工行業(yè)，任一級(jí)建造師。