徐焜
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì), 安徽合肥 230011)
隨著高層(超高層)建筑的地下工程不斷出現(xiàn),基坑工程不斷增多,規(guī)模不斷擴(kuò)大,基坑的深度也從最初的幾米到現(xiàn)在的幾十米[1]。
目前,我國(guó)城市基坑開(kāi)挖深度已達(dá)40m以上,最大平面面積已達(dá)100×104m2以上,且有深化和擴(kuò)大的趨勢(shì)。一旦不按照實(shí)際情況設(shè)計(jì)和施工,不僅基坑本身會(huì)不穩(wěn)定,而且還會(huì)危及鄰近的現(xiàn)有建筑物、道路和橋梁以及各種地下設(shè)施,造成巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響[2]。
本工程位于溫州市鹿城區(qū)七都街道上沙村—七都島西側(cè)端頭,七都大橋西側(cè),地塊三面環(huán)江,西臨甌江與溫州主城區(qū)相望。工程總建筑面積約為480000m2,地下室約120000m2,其中基坑總周長(zhǎng)約996m,總面積約52276m2,項(xiàng)目為集酒店、辦公、商業(yè)、住宅為一體的城市地標(biāo)式超高層綜合體,建筑類(lèi)別為一類(lèi)。塔樓A棟為辦公、酒店,地上56層,地下3層,建筑高度284.8m;塔樓B棟為L(zhǎng)oft辦公,地上33層,地下3層,建筑高度170.0m,塔樓C棟為公寓式辦公,地上35層,地下3層,建筑高度170.0m;住宅樓3幢,地上35層,地下2層;商業(yè)街地上3~4層,地下3層,建筑高度22.6m;住宅地上35層,地下2層,建筑高度122.5m。高層辦公樓采用框架核心筒結(jié)構(gòu)體系、高層住宅樓采用剪力墻結(jié)構(gòu)、商業(yè)購(gòu)物中心及地下室采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。南區(qū)基坑主要采用板式圍護(hù)(鉆孔灌注樁+三軸樁止水,結(jié)合一道錨桿),角部采用一道砼支撐,以控制位移。
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型包括自立式支護(hù)、噴錨支護(hù)、樁錨支護(hù)、組合型支護(hù)等[3]。由于場(chǎng)地地質(zhì)條件的限制,不宜采用放坡開(kāi)挖方式,應(yīng)采取相應(yīng)的基坑支護(hù)措施;排樁或土釘墻支護(hù)是近幾年來(lái)深基坑支護(hù)的主要形式[4]。本工程支護(hù)方式適合采用柱列式灌注樁加內(nèi)支撐支護(hù)體系或地下連續(xù)墻結(jié)合內(nèi)支撐支護(hù)體系。
(1)排樁加內(nèi)支撐支護(hù)體系:樁型采用鉆孔灌注樁;灌注樁擋土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單,施工方便、質(zhì)量可靠;其支護(hù)方式可分為疏排式與密排式;由于開(kāi)挖面積較大,開(kāi)挖深度較深,為保證土體的穩(wěn)定性,減少護(hù)樁位移對(duì)鄰近建筑物及其它市政設(shè)施的影響,支護(hù)樁應(yīng)與內(nèi)支撐體系結(jié)合使用,以增強(qiáng)擋土結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性;對(duì)排樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置帽梁;為減小變形量,可結(jié)合采用三軸攪拌樁對(duì)被動(dòng)區(qū)進(jìn)行有效的加固,同時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗隆起、抗?jié)B流穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。
(2)地下連續(xù)墻支護(hù)體系:地下連續(xù)墻具有對(duì)周邊環(huán)境影響小,對(duì)地質(zhì)條件、水文條件適應(yīng)性強(qiáng),防滲性能好,抗彎剛度大,整體性好,可作為地下結(jié)構(gòu)的組成部分等特點(diǎn),但造價(jià)昂貴。
本基坑工程止水帷幕采用長(zhǎng)9~16.5m、Φ850@1200三軸水泥土攪拌樁,水泥土攪拌樁采用普通硅酸鹽水泥PO42.5級(jí),水灰比1.5,水泥摻入比不小于20%。三軸樁擊穿含微承壓水的②2、②4粉砂層,樁端嵌入微滲透性的②5層不少于1.5m。同時(shí)隔斷②2、②4粉性土層中承壓水的補(bǔ)給,形成可靠的封閉的止、隔水帷幕。
本基坑工程擋土體系采用鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁徑為Φ700@1000,樁頂標(biāo)高+0.90m(絕對(duì)標(biāo)高),北側(cè)局部樁頂標(biāo)高-3.15m(絕對(duì)標(biāo)高),樁數(shù)量共591根,共7種樁型,樁長(zhǎng)度分別為16.50m~18.20m,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度水下C25。
3.2.1 南側(cè)、西側(cè)(地下二層區(qū)域)
南側(cè)、西側(cè)地下二層區(qū)域,基坑典型挖深6.20m,坑底位于②2粉砂夾淤泥層中,該層土性尚可,擬采用鉆孔灌注樁+兩道錨桿的形式,具體圍護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 南區(qū)圍護(hù)參數(shù)一覽表Table 1. List of south-zone envelope parameters
圖1 南側(cè)圍護(hù)典型剖面圖一Fig. 1 Typical section 1 of south-side envelope
具體圍護(hù)剖面圖詳見(jiàn)圖1、2。
3.2.2 北側(cè)(地下二層和地下三層)
北側(cè)地下二層和地下三層交接處,三層區(qū)域典型挖深12.45m,基坑北側(cè)頂部采用兩級(jí)放坡和鉆孔灌注樁+角點(diǎn)支撐;自然放坡的坡率1∶1.5,護(hù)坡砼厚度60mm、強(qiáng)度等級(jí)C20、配筋Φ6@200雙向;具體設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。
圖 2 南側(cè)圍護(hù)典型剖面圖二Fig. 2 Typical section 2 of south-side envelope
表2 北區(qū)圍護(hù)參數(shù)一覽表Table 2. List of north-zone envelope parameters
基坑土方開(kāi)挖可采用分層開(kāi)挖,分塊開(kāi)挖等方案,開(kāi)挖中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不得超挖;并應(yīng)注意施工順序,做到及時(shí)支護(hù),減少土體位移;同時(shí),基坑開(kāi)挖應(yīng)盡量避開(kāi)雨季,開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)盡快做好清底及鋪筑墊層工作,減少土體擾動(dòng),防止水浸和暴露,并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工,基坑周邊超載,不得超過(guò)設(shè)計(jì)荷載限制條件;基坑開(kāi)挖后,應(yīng)進(jìn)行基槽檢驗(yàn)。
基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、施工時(shí),對(duì)于和場(chǎng)地貫通的河渠、河浜須用圍堰筑壩與外界水系隔離,對(duì)于基坑邊界穿過(guò)原河渠、河浜地段,河底沉積的河泥,物理力學(xué)性質(zhì)很差,為支護(hù)設(shè)計(jì)不利地段,應(yīng)予以加固處理。
本基坑工程基坑開(kāi)挖范圍大,開(kāi)挖土方量大,開(kāi)挖方案中應(yīng)做好周邊環(huán)境條件、生活用水的排放條件等調(diào)查工作,開(kāi)挖土方的堆放、搬運(yùn)應(yīng)聽(tīng)從市政部門(mén)的統(tǒng)一調(diào)度,確保工程的順利進(jìn)基坑施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。
總的來(lái)說(shuō),深基坑支護(hù)技術(shù)關(guān)系到建筑地基結(jié)構(gòu)質(zhì)量,在高層建筑中發(fā)揮重要的作用,在施工中必須規(guī)范以及增強(qiáng)深基坑施工技術(shù)的應(yīng)用。