吳謀夫

摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，從工程項(xiàng)目的位置、周邊環(huán)境、工程地質(zhì)以及水文地質(zhì)條件等方面對(duì)工程了解，考慮多種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及其適用范圍，最后提出本工程深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，以保證工程項(xiàng)目在施工等過(guò)程中的安全穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：工程實(shí)例；建筑工程；深基坑；施工技術(shù)

【分類號(hào)】：TU753

隨著城市現(xiàn)代化的快速發(fā)展，城市高層建筑越建越高，從而使得現(xiàn)代建筑的基坑的開(kāi)挖也越挖越深，需要考慮的環(huán)境因素也越來(lái)越多，如何選擇適當(dāng)?shù)纳罨邮┕ぜ夹g(shù)無(wú)疑是基坑開(kāi)挖的所必須重視的一個(gè)關(guān)鍵因素。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，由于采取的施工措施不同，都可能導(dǎo)致坑內(nèi)初始滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及位移場(chǎng)發(fā)生改變，因此，基坑支護(hù)技術(shù)及地下水滲流對(duì)基坑工程造成的影響則成為工程建設(shè)中一個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，因此有必要結(jié)合工程實(shí)例對(duì)建筑工程深基坑施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

1.工程概述

本工程位于廣東省某市，地貌上為珠三角沖積平原，場(chǎng)地地面平坦，周圍分布密集的4～8層老城區(qū)居民樓。工程建筑總面積為45180m2，其中地下建筑面積約12877m2、裙樓建筑面積約13604m2 、寫字樓建筑面積約18700m2。結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用天然基礎(chǔ)，局部采用筏板基礎(chǔ)，樓面、地下室為預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板，地面以上為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)。地下室為三層，負(fù)三、負(fù)二層為停車場(chǎng)及設(shè)備用房，負(fù)一層為商業(yè)建筑、地面以上二十七層、首層至三層為商業(yè)建筑，四、五層為餐飲，六層娛樂(lè)場(chǎng)所。

工程的基坑開(kāi)挖平面幾何形狀比較規(guī)則，形似矩形，東西長(zhǎng)約112.5m，南北寬約117.7m，基坑開(kāi)挖面積約為13240m?，開(kāi)挖深度為13.5m。本基坑工程?hào)|側(cè)靠近已修建的臨江主要交通要道相距33m；由于工程周邊縱橫交錯(cuò)的交通道路與密集的建筑群以及路面以下鋪設(shè)了較多的污水和通信管線等地下管網(wǎng)，使工程情況變得更加復(fù)雜?；悠矫娌贾萌鐖D1。

2.工程水文地質(zhì)情況

本工程所處地貌對(duì)冬季冷空氣起阻隔作用，使其強(qiáng)度大大減弱。場(chǎng)區(qū)大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，勘察期間鉆孔穩(wěn)定水位埋深為0.93～2.03m，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。受暖濕的海陽(yáng)性季風(fēng)入侵，氣候具有溫和多雨，四季常青，自西北向東南熱量分布遞增，雨量分布遞減，立體分布及災(zāi)害性氣候頻繁等特點(diǎn)。本流域多年平均氣溫 21.0℃，多年平均雨量為1600～1800mm，以中部西溪與北溪分水嶺為最大，向東南沿海遞減，最高區(qū)達(dá) 2000mm以上，降雨年內(nèi)分配不均勻，春夏多雨，夏秋季節(jié)受臺(tái)風(fēng)影響頻繁，多形成暴雨洪水，4～9 月份降雨量約占全年降雨量的 75%左右。 場(chǎng)地在地貌上屬剝蝕低丘及丘間谷地。場(chǎng)地地下水類型主要有：

①松散巖類孔隙潛水：賦存于素填土，素填土層未經(jīng)壓實(shí)，且含有較多的碎塊石等硬雜質(zhì)，屬?gòu)?qiáng)透水含水層，受降水的直接補(bǔ)給，但由于補(bǔ)給條件有限，其水量總體貧乏。

②風(fēng)化帶孔隙、網(wǎng)狀裂隙承壓水：含水層主要為全、強(qiáng)風(fēng)化輝石閃長(zhǎng)巖層，屬于弱透水含水層，由于厚度較薄，其水量貧乏，主要接受松散巖類孔隙水下滲和側(cè)向含水層地下水間接補(bǔ)給。隧道洞身均處于地下水位以下，隧洞圍巖多屬于中等透水～微透水。地下水無(wú)侵蝕性。

3.工程基坑開(kāi)挖工藝流程及效果分析

由于工程位置毗鄰江邊，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中坑內(nèi)采取降水措施，坑內(nèi)外形成較大的水頭差，將會(huì)在止水帷幕薄弱段貫通對(duì)基坑安全與施工操作帶來(lái)隱患，所以在坑內(nèi)采取降水措施的同時(shí)，基坑外側(cè)也需設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的降水井。在工程進(jìn)行中采取降水以減小坑內(nèi)外水頭差，減弱地下水的滲流作用，為基坑安全起到積極作用。本基坑外側(cè)邊界水位為地下埋深 6m，基坑開(kāi)挖為 13.5m，止水帷幕厚 0.9m，插入中風(fēng)化砂礫巖 5m。工程基坑開(kāi)挖部分施工順序如下表。

在基坑初期支護(hù)階段，主要采用Φ108大管棚注漿結(jié)合預(yù)注漿的方式進(jìn)行超前預(yù)加固后，監(jiān)測(cè)其滿足設(shè)計(jì)要求后，分臺(tái)階開(kāi)挖，即使支護(hù)，快速施工通過(guò)。用I20a型工字鋼拱架進(jìn)行全環(huán)閉合支護(hù)，全隧洞0.6m/環(huán)，設(shè)置聯(lián)系筋和鎖腳錨管；②噴射C25鋼纖維混凝土，厚度27cm，Φ8鋼筋網(wǎng)（20×20cm）。此外，在施工中不僅僅要保證基坑自身的安全穩(wěn)定性，同時(shí)為了減小對(duì)周邊環(huán)境的影響，還需要滿足變形要求?；庸こ躺婕皫r土、結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地下工程等多個(gè)學(xué)科，涉及巖土體的強(qiáng)度、變形、滲流、水-土共同作用、時(shí)空效應(yīng)等諸多方面的問(wèn)題，因此它是一項(xiàng)綜合技術(shù)性很強(qiáng)的復(fù)雜系統(tǒng)工程。

此外，我們還在基坑拱墻范圍內(nèi)鉆設(shè)Φ108大管棚注漿加固，大管棚采用Φ108熱軋無(wú)縫鋼管及鋼花管（壁厚6mm），每根長(zhǎng)30（70）m，環(huán)向間距0.4m，每循環(huán)搭接長(zhǎng)度不少于3m，外插腳<1?。超前大管棚施作完畢局部地段采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，并擴(kuò)挖80cm，其輔助施工措施與支護(hù)方式與一般地段相同。考慮到基坑施工過(guò)程中的穩(wěn)定性，因此在基坑周邊超前預(yù)注漿在暗挖前進(jìn)行，注漿小導(dǎo)管長(zhǎng)度為6.0m，間距為80cm，呈環(huán)形布置，對(duì)于開(kāi)挖掌子面前方采用鉆探測(cè)孔對(duì)地質(zhì)和地下水情況進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，以決定是否采取對(duì)基坑周邊圍巖進(jìn)行超前預(yù)注漿，每一循環(huán)鉆孔數(shù)量不少于3孔，根據(jù)超前鉆孔揭示如果地下水比較發(fā)育或者基坑周邊圍巖為全風(fēng)化巖層和土層，則采用超前預(yù)注漿加固圍巖和止水。

實(shí)際工程中，隨著開(kāi)挖的進(jìn)行，各工況止水幕墻下方的相同水頭的位置有所下降。在基坑外側(cè)沒(méi)有設(shè)置降水井時(shí)，帷幕外側(cè)總水頭等值線分布較為稀疏，其水頭等值線較均勻，然則在其下方總水頭等值線較密集、水頭等值線發(fā)生突變，且距墻越近水流線越密集，這是因?yàn)橹顾∧蛔柚沽送鈧?cè)水的水平流動(dòng)。同時(shí)坑內(nèi)又采取降水措施導(dǎo)致坑內(nèi)外水頭差的形成，止水帷幕下方與坑外地下水形成的水頭差最大，水必將向此處流動(dòng)。在坑外設(shè)置降水井后，在基坑止水帷幕下部及周圍水頭等勢(shì)線變稀疏，下部的流速矢量較小，然在降水井底部水頭等勢(shì)線以及流線變得密集，此處的滲流速度較大，帷幕下方的流線較之前有明顯減小，說(shuō)明降水井有效的改善了止水帷幕附近的滲流力，有效的減小地下水滲流對(duì)止水帷幕的影響，從而保證基坑的安全。

隨著降水開(kāi)挖地不斷進(jìn)行，基坑開(kāi)挖面與外側(cè)水頭差不斷增大，基坑上部的水壓力變化并不明顯，而在基坑底部孔隙水壓力與總水頭變化大、坑角處水頭等勢(shì)線較密集及止水帷幕流線，在開(kāi)挖中如果滲流力很大坑外和開(kāi)挖面的地下水可能出現(xiàn)突涌，因此在坑外設(shè)置降水井以及降水開(kāi)挖對(duì)基坑穩(wěn)定性安全能起到很好的作用。

4.結(jié)語(yǔ)

本工程中的基坑所在的位置周邊情況復(fù)雜，周圍均有重要的建筑、道路以及地下管網(wǎng)等，從環(huán)境、安全、經(jīng)濟(jì)及支護(hù)形式等考慮最后提出放坡+排樁+高壓旋噴樁止水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿作為基坑的支護(hù)體系，保證基坑在開(kāi)挖施工過(guò)程中的安全及施工質(zhì)量。在往后工程管理中，還需加強(qiáng)施工管理，改進(jìn)及優(yōu)化基坑支護(hù)的施工技術(shù)，推動(dòng)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，在基坑支護(hù)施工中應(yīng)根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工技術(shù)管理，不斷提高建筑工程基坑支護(hù)施工質(zhì)量，推動(dòng)建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。

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