摘 要 本文結合位于南京長江漫灘地區(qū)的南湖體育場地下停車場項目深基坑工程,介紹了該基坑工程的設計方案,重點闡述了軟土深厚區(qū)基坑開挖深度達8.8m的深基坑,在周邊環(huán)境極其苛刻的條件下,采用常規(guī)順作法(樁+一層混凝土支撐),通過一系列關鍵技術措施,確?;訉嵤┻^程中周邊環(huán)境的安全,可為類似的深基坑工程設計和施工提供參考。
關鍵詞 深基坑;建筑物傾斜超標;長江漫灘;軟土深厚
前言
本文以南湖體育場地下停車場項目為背景,介紹了在周邊環(huán)境極其苛刻(建筑物傾斜超標)的長江漫灘地區(qū),針對8.8m挖深的基坑,如何在采用常規(guī)順作法(樁+一層混凝土支撐)的基礎上,通過一系列關鍵技術措施,確?;訉嵤┻^程中周邊環(huán)境的安全,并通過分析基坑監(jiān)測情況,驗證了該支護形式的可行性。
1 工程概況
1.1 工程簡介
南湖體育場地下停車場位于南京建鄴區(qū)南湖公園西側。為緩解南湖片區(qū)的停車難,南京市人防辦與建鄴區(qū)政府共同投資建設了南湖體育場地下停車場。項目由一個地下大型超市、停車場等配套設施組成,框架結構。北區(qū)為兩層地下室,基坑開挖深度7.6~8.8m,南區(qū)為一層地下室,基坑開挖深度4.9~5.3m,基坑周長約481m,基坑面積約13924m2。
1.2 周邊環(huán)境概況
基坑東側為文體路,其余三側均為南湖地區(qū)老舊建筑物,其中部分建筑在本項目實施前已被鑒定為傾斜超過規(guī)范允許值。
工程尚未施工,周邊部分建筑已被鑒定為傾斜超過規(guī)范允許值,故本工程周邊環(huán)境的安全性是設計與施工的首要目標。
1.3 地質概況
場地地貌單元為長江漫灘??碧缴疃确秶鷥确植加兴缮⒌蘑賹犹钔?;②1層流塑狀的淤泥質粉質黏土夾粉質黏土,該層土是河西地區(qū)常見的軟弱土,土體力學性質差,流變性、觸變性明顯,開挖后易出現較大變形,基坑開挖面即位于該層土中;②-2層松散的粉砂夾粉土;②-3層稍密的粉砂夾粉土;③層密實的粉細砂。場區(qū)內主要分布地下水有孔隙型潛水和微承壓水??紫稘撍褐饕x存于①-1層雜填土、①-2層素填土及②-1層淤泥質粉質黏土夾粉質黏土中;微承壓水:主要賦存于②-1層以下各土層中。
2 基坑工程特點
(1)周邊環(huán)境復雜,對變形極度敏感。
(2)基坑面積較大,工期較長,基坑開挖時空效應[1]顯著。
(3)場地內分布有流塑狀態(tài)的淤泥質粉質黏土夾粉質黏土,厚度最深達12m,其工程力學性能差,基坑卸荷將產生較大的側向變位及坑內隆起,引發(fā)地層損失。
(4)基坑面以下分布有粉土及粉砂層,地下水作用可能引發(fā)基坑滲漏、管涌、甚至突涌等現象。
3 支護方案比選及關鍵技術對策
3.1 支護方案比選
本工程兩層地下室區(qū)域挖深7.60~8.80m,一般采用灌注樁+一層砼支撐作為支護結構。考慮到周邊建筑物老舊,部分建筑物傾斜超過規(guī)范允許值,在支護方案比選階段,構思是否采用支撐不拆除方案,在地下室主體結構完成后再拆除支撐。不拆除支撐方案及正常拆撐方案計算結果對比分析如下:
由支護結構計算結果可見,采用支撐拆除方案的支護結構最大水平位移為24.24mm,相比不拆除支撐方案,僅增大0.06mm,即使考慮支撐拆除過程施工擾動的影響,水平位移增加也是有限的。而且支撐不拆除,會在主體結構上留洞,對結構防水處理也是很大的隱患。針對上述情況,確定本項目采用支撐拆除方案。
3.2 關鍵技術對策
確定采用支撐拆除方案后,應考慮采取相應的技術措施,確?;訉嵤╇A段周邊建筑物的安全穩(wěn)定。
(1)采用大直徑的灌注樁(樁徑900、1000mm),提高支護結構剛度,并增加支護樁嵌固深度(樁端已進入稍密狀的②-3層粉砂夾粉土)。
(2)支撐采用剛度大的鋼筋混凝土支撐,支撐平面布置采用角撐+對撐+邊桁架的形式??紤]到基坑面積大,周邊施工用地緊張,為方便土方開挖組織、提高出土效率,宜設置棧橋。結合對撐位置,布置棧橋,不僅可以增加支撐體系整體剛度,控制支護結構位移,而且方便土方開挖及運輸。
(3)臨保護建筑側基坑被動區(qū)采用大量坑內加固。土方開挖期間,坑內加固土幾乎可以直立。
(4)臨保護建筑側采用直徑300mm的樹根樁作為隔離樁,樁底進入基坑開挖面以下達2倍基坑開挖深度,也達到有效隔離外側建筑的效果。
(5)支撐拆除采用鏈條鋸割除方案,不同于常規(guī)炮頭機破除,極大減少了對建筑物的擾動。
采用上述技術措施后,基坑工程圓滿完成,并未對周邊環(huán)境產生不利影響。
4 監(jiān)測結果分析
4.1 基坑工程實施情況
基坑工程從2016年3月開始實施,至2016年11月主體結構出正負零。
4.2 建筑物沉降
基坑施工階段,建筑物沉降累計最大值為16.0mm(文體村2棟JZ27測點)。由于基坑外側水位下降,導致前期基坑周圍建筑物沉降較為明顯,底板澆筑完成后,建筑物沉降速率趨于平緩,且采用鏈條鋸割除支撐,盡量將對建筑物的擾動降低為最小。實踐證明,本項目采用的支護形式是成功的。
5 結束語
根據本基坑的工程規(guī)模大、地質條件復雜、環(huán)境保護要求超高等特點,在采用常規(guī)的樁+一層混凝土支撐的形式下,通過采用一系列關鍵技術措施:采用大直徑灌注樁、棧橋體系的應用、坑內被動區(qū)土體加固、隔離樁及鏈條鋸拆除支撐等措施,確保了基坑及周邊建筑物的安全,監(jiān)測數據也進一步證明:這種支護形式是成功的,可為軟土地區(qū)類似的基坑工程設計提供參考。
參考文獻
[1] 劉國彬,王衛(wèi)東.基坑工程手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009:201.
作者簡介
周成君(1984-),女,江蘇南通人;學歷:碩士研究生,現就職單位:江蘇華東工程設計有限公司,研究方向:巖土工程設計與研究。