蔣劍瑩

（浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

0 引言

隨著我國(guó)農(nóng)村城市化的飛速發(fā)展，近幾年來紹興市大力推進(jìn)“棚戶改造”，在城市面貌煥然一新的同時(shí)，人口越來越密集，用地越來越緊張，必然出現(xiàn)高層房屋建筑、超高層建筑，以及提高地下空間利用率的要求，這些房屋建筑的出現(xiàn)使得基礎(chǔ)的埋深越來越深?；由疃鹊脑黾訉?dǎo)致土壓力的增加，對(duì)于基坑支護(hù)的要求也隨之增加，深基坑支護(hù)顯得尤為重要。本文中介紹的工程項(xiàng)目位于杭甬運(yùn)河邊上，多為流塑狀淤泥質(zhì)土分布，在施工過程中就要更多考慮軟土自身的特點(diǎn)進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。

1 工程概況

紹興市則水牌棚戶改造安置房，用地總面積55635.9m2，地上建筑面積150088m2，主要建筑物為高層住宅，公建配套用房，配電房，燃?xì)庹{(diào)壓間和門衛(wèi)室。擬建場(chǎng)地設(shè)1 層地下室，建筑面積55000m2，基坑開挖深度平均4.4m，最深處4.9m。本工程場(chǎng)地東側(cè)為會(huì)龍大道，西側(cè)為建設(shè)中袍中路，北側(cè)為擬建湖濱大道，南側(cè)為松陵村，有一東西向河流，距離擬建場(chǎng)地最小間距4m，場(chǎng)地北側(cè)和東側(cè)分布有沿道路走向地上高壓電線。

根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告顯示，場(chǎng)地土層自上而下依次如表1。

本工程地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，季風(fēng)顯著，四季分明，梅雨季常年在6 月中旬入梅至7 月出梅，雨量相對(duì)集中，擬建場(chǎng)地北側(cè)40m 左右為杭甬運(yùn)河，南側(cè)約4m 左右有河流通過，河水水位標(biāo)高均為3.85m，場(chǎng)地地下水位埋深0.38～2.02m，地下水埋深較淺。

2 基坑支護(hù)

2.1 原基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求，遵循安全第一，經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)，保質(zhì)保量，保護(hù)周邊環(huán)境。采取因地制宜，針對(duì)不同的地質(zhì)情況、地層情況，基坑深度的變化，采用最優(yōu)的或者多種方法相結(jié)合的方式來進(jìn)行基坑支護(hù)。根據(jù)建筑總平面圖，受周邊環(huán)境條件較復(fù)雜，工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，地下水位較高的影響，綜合考慮開挖深度和土層性質(zhì)，以及相同類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，基坑安全等級(jí)為II 級(jí)，重要性系數(shù)為1.0，離基坑6m 范圍內(nèi)允許堆載設(shè)計(jì)值小于15KN/㎡的施工荷載，經(jīng)計(jì)算確定采用土釘墻、鉆孔灌注樁排樁加角撐和錨樁的圍護(hù)方案。

2.2 基坑出現(xiàn)險(xiǎn)情及原因

本工程基坑已經(jīng)處于淤泥質(zhì)土層范圍，設(shè)計(jì)采用邊坡坡度為1:1.5 和1:1.8，自然放坡處理，坑底局部采用松木樁進(jìn)行坑底加固，采用噴射100 厚C20 混凝土護(hù)坡邊坡，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)片，同時(shí)在邊坡中打入錨管進(jìn)行加固?；泳植坎捎弥瘟杭般@孔灌注樁，水泥攪拌樁進(jìn)行支護(hù)。

在基坑開挖過程中，監(jiān)測(cè)單位及項(xiàng)目部施工人員進(jìn)行定點(diǎn)定時(shí)的基坑監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)局部邊坡出現(xiàn)了位移和坍塌的險(xiǎn)情，東北、西北基坑邊坡的水平位移超過了報(bào)警值日水平位移5mm，累計(jì)30mm，基坑邊上的施工道路出現(xiàn)了大小各異且深度不一的裂縫。出現(xiàn)險(xiǎn)情后，項(xiàng)目部立即組織了專家進(jìn)行原因的分析查明，例如場(chǎng)地西側(cè)基坑出現(xiàn)的坍塌險(xiǎn)情是因?yàn)樵O(shè)計(jì)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告用一級(jí)放坡用了錨管加固的形式，但在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)與地質(zhì)報(bào)告土質(zhì)有著顯著的差別，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)土的深度且含水量比地質(zhì)報(bào)告中更深更大，而且由于實(shí)際施工進(jìn)度上略微過快，導(dǎo)致錨管起到的對(duì)土體加固支護(hù)作用不大，使基坑出現(xiàn)了險(xiǎn)情。

2.3 本工程基坑支護(hù)的難點(diǎn)

⑴基坑底部土質(zhì)多分布流塑狀淤泥質(zhì)土，基坑已經(jīng)處于淤泥質(zhì)土層范圍內(nèi)。

⑵基坑場(chǎng)地周邊整體空間小，場(chǎng)地受限，不利于大型機(jī)械施工作業(yè)。

⑶由于基坑已經(jīng)有部分經(jīng)過土方開挖，因而對(duì)加固難度有較大提升。

2.4 解決方案

經(jīng)過多方的綜合探討和討論，最后給出了變更過后的基坑設(shè)計(jì)方案。

⑴對(duì)放坡形式進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，場(chǎng)地北側(cè)將原來的一級(jí)放坡變更為二級(jí)放坡，二級(jí)放坡雖然增加了占地面積，但有效的降低了原本需要基坑加固的成本，同時(shí)加速對(duì)基坑周邊土方的卸土速度，減輕周邊土體對(duì)基坑的壓力。

⑵對(duì)基坑?xùn)|面邊坡底增加打拉森鋼板樁來進(jìn)行加固，拉森鋼板樁具有重量輕、強(qiáng)度高、鎖扣緊密、水密性好、施工方便、施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也增加邊坡的錨管道數(shù)。

⑶南側(cè)基坑由于緊臨河道，不便于樁機(jī)大規(guī)模的施工作業(yè)，因此采用了打拉森鋼板樁的方法，選用長(zhǎng)12m的SKSP-IV 拉森鋼板樁用扣打的方式進(jìn)行布置。

對(duì)于像西側(cè)基坑土質(zhì)極差的局部區(qū)域，且由于基坑邊與橋坡?lián)鯄Υ怪本嚯x出現(xiàn)了較大高差，最大處有十幾米，因此在打鋼板樁的同時(shí)增打了高壓旋噴樁。高壓旋噴樁是以高壓旋噴的噴嘴將水泥噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體，它具有施工占地少，振動(dòng)小，噪音低的特點(diǎn)。之所以采用高壓旋噴樁是因?yàn)槲鱾?cè)土體的土質(zhì)極差，使用了高壓旋噴樁不僅有止水作用，而且高壓旋噴樁固化土體強(qiáng)度高，況且由于西側(cè)土體之前有過坍塌的險(xiǎn)情，土體已經(jīng)經(jīng)過了擾動(dòng)，如果不使用高壓旋噴樁則對(duì)基坑加固效果不大。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

⑴對(duì)于場(chǎng)地北側(cè)施工時(shí)一邊進(jìn)行邊坡的開挖及卸土，一邊施工人員及時(shí)地對(duì)邊坡進(jìn)行噴錨加固，對(duì)第一級(jí)邊坡底打壓松木樁，同時(shí)在松木樁上澆筑了一條寬0.7m，高0.4m 的鋼筋混凝土壓頂梁，以此來加固北側(cè)土。在加固的同時(shí)，施工人員每天也不斷的進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)并對(duì)主要檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行匯總，發(fā)現(xiàn)基坑位移由原來的1.5cm 減小到了2mm，低于了基坑位移預(yù)警值。

⑵東側(cè)基坑加固主要是增打了拉森鋼板樁，增加了錨桿打入邊坡的道數(shù)，在東側(cè)東側(cè)所對(duì)應(yīng)的邊坡采用鉆孔灌注樁及增加支撐梁的方法來防止東側(cè)土方的坍塌，同時(shí)對(duì)東側(cè)已經(jīng)開裂的施工道路裂縫用水泥漿進(jìn)行填補(bǔ)，避免地表水滲入影響邊坡的穩(wěn)定性。

⑶南側(cè)邊坡由于緊臨河道距離較小，受場(chǎng)地限制，因此設(shè)計(jì)中南側(cè)邊坡坡度較陡，在實(shí)際施工中施工人員首先對(duì)邊坡段的河道設(shè)置臨時(shí)圍堰，對(duì)河道進(jìn)行排水清淤作業(yè)，以減小外力因素對(duì)基坑的影響，然后對(duì)坑底進(jìn)行拉森鋼板樁的加固，并且施工人員嚴(yán)格控制邊坡坡度及基坑深度，防止邊坡過于陡峭發(fā)生塌方危險(xiǎn)。

⑷西側(cè)基坑由于實(shí)際土質(zhì)與地質(zhì)報(bào)告中的土質(zhì)有著巨大差別，而且由于施工場(chǎng)地有限，不利于大型樁機(jī)的施工，且一開始已經(jīng)經(jīng)過了開挖，加固難度增大，因此對(duì)部分開挖的地方進(jìn)行土方回填，在基坑底部也打入了鋼板樁同時(shí)用高壓旋噴樁進(jìn)行加固，此外對(duì)橋坡?lián)鯄ν獾耐练竭M(jìn)行卸土，位于西側(cè)橋洞下部分邊坡進(jìn)行了一個(gè)大放坡，坡度由原來的1:1.5 放緩為1:6，坡度的減緩也減小了基坑邊土體對(duì)基坑的壓力。

2.6 成效及收獲

⑴經(jīng)過對(duì)邊坡一系列的加固措施，以及在后續(xù)的基坑監(jiān)測(cè)中，基坑水平位移或地面沉降都控制在了預(yù)警值范圍內(nèi)，最終排除了險(xiǎn)情。除了一開始開挖的基坑有局部位移及塌方現(xiàn)象，后續(xù)的基坑開挖中無險(xiǎn)情發(fā)生，說明加固效果明顯。

⑵這次對(duì)淤泥質(zhì)土基坑加固之前項(xiàng)目部進(jìn)行過鉆孔灌注樁及水泥攪拌樁加固和鋼板樁加固的比較，最后采用了相對(duì)經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的鋼板樁加固方案。由于本工程地下室基坑長(zhǎng)971m，基坑圍護(hù)總造價(jià)7037657 元，其中鋼板樁大約需要1968898 元，如果采用鉆孔灌注樁及水泥攪拌樁圍護(hù)則大約需要8092854 元，在成本上鋼板樁的經(jīng)濟(jì)效益就比鉆孔灌注樁及水泥攪拌樁有了很大的優(yōu)勢(shì)。

⑶其次從施工進(jìn)度中比較，由于本工程計(jì)劃工期720 天，工期緊，任務(wù)重，從地下室開挖到地下室頂板澆筑完成大約用了4 個(gè)月左右的時(shí)間，這與采用鋼板樁加固的方法密不可分。若采用鉆孔樁圍護(hù)，按1 天打一顆樁約1m 長(zhǎng)度，場(chǎng)地內(nèi)按10 臺(tái)打樁機(jī)同時(shí)施工計(jì)算，整個(gè)基坑圍護(hù)時(shí)間就需要大約97 天。而采用鋼板樁加固只需要1 個(gè)月左右時(shí)間即可完成對(duì)基坑的加固。因此無論從經(jīng)濟(jì)還是時(shí)間上鋼板樁加固都占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

一個(gè)合理可靠的加固方法對(duì)工程的成本及工期的重要性顯而易見。同時(shí)本工程還合理的應(yīng)用了基坑時(shí)空效應(yīng)理論，對(duì)土方開挖及支護(hù)進(jìn)行分段、分層、分塊的施工，提高了施工效率，節(jié)省了大量工期，同時(shí)節(jié)省大量的地基加固費(fèi)用，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)境多變則需要應(yīng)用到的加固方法各不相同，只有合理的選擇好加固的方法才能為工程創(chuàng)造更多的利益。

3 總結(jié)

深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用效果也是衡量建筑業(yè)的地域性發(fā)展水平中重要的因素。因此，工程建設(shè)中的相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)環(huán)境，確定最有效的深基坑支護(hù)技術(shù)。只有這樣，才能使施工項(xiàng)目的后續(xù)施工內(nèi)容不受深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的影響，從而保證施工項(xiàng)目的安全穩(wěn)定效果。