摘 要：根據(jù)復(fù)雜周邊環(huán)境、地質(zhì)、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式與水文地質(zhì)及施工季節(jié)等條件，在保證基坑穩(wěn)定的形式下，通過深化設(shè)計及應(yīng)急預(yù)案保證了施工的安全及質(zhì)量。通過太陽城1#地二期工程的基坑設(shè)計和基坑開挖的實(shí)例，介紹建筑施工中復(fù)雜的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的土方開挖過程。

　　關(guān)鍵詞：復(fù)雜支護(hù)形式;SMW樁;樁錨;鋼筋混凝土支撐;降水;開挖;應(yīng)急預(yù)案、基坑監(jiān)測等

　　近年來，隨著土地的不斷升值，城市建筑的開發(fā)多向密集型建筑發(fā)展，開發(fā)商為了最大利用土地面積，不斷提高建筑容積率，從而造成施工單位場地不斷縮小。特別位于城中地段，建筑物與紅線臨近，而周邊環(huán)境復(fù)雜，促使各種地下支撐圍護(hù)方法各顯神通。因此，復(fù)雜深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的土方開挖將是越來越多的工程中施工難點(diǎn)。

　　1 工程概況

　　本工程地位于天津市河?xùn)|區(qū)龍山道與天山北路交口，工程由地下車庫和地上3幢樓高層(1#、2#、3#樓)單體和1棟三層商業(yè)樓組成，總建筑面積約50606 m2。其中1#、2#、3#樓地下2層;地下車一層，其中包含樓座地下室總建筑面積為7006m2;底板開挖標(biāo)高-7.500m，承臺部位開挖標(biāo)高-7.850m和-8.000m，局部電梯井部位開挖標(biāo)高-10.750m，土方開挖量約為20萬方。

　　本工程采用的基坑支護(hù)形式有加勁水泥攪拌樁(SMW工法樁)、樁錨、鋼板拉森樁、帽梁及鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)、土釘墻等方式。

　　2基坑周邊環(huán)境條件及采用支護(hù)形式

　　本工程地位于天津市經(jīng)龍山道與天山北路交口，周邊情況復(fù)雜，基坑支護(hù)主要形式為SMW樁和樁錨，整體采用帽梁連系。局部特殊環(huán)境采用鋼筋混凝土支撐、拉森樁鋼、土釘墻施工。

　　基坑北面8m緊鄰龍山道，采用支護(hù)形式為SMW樁和樁錨;

　　基坑南側(cè)3m緊鄰太陽城一期項(xiàng)目廣場，采用支護(hù)形式為SMW樁和樁錨;

　　基坑西面距離2m為業(yè)主單位二層辦公室樓, 采用支護(hù)形式為SMW樁和樁錨，局部坡道部位采用土釘墻;

　　基坑?xùn)|南角緊鄰35KVA二層框架配電站，采用支護(hù)形式為拉森鋼板樁;

　　基坑?xùn)|北角緊鄰施工臨建用房，采用支護(hù)形式為鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)。

　　3 場地巖土工程條件

　　本工程平整后場地標(biāo)高-0.6m，地質(zhì)勘察最大深度為70米，所揭露土系均第四系松散堆積層，按地層年代、成因劃分9個地質(zhì)層。

　　3.1地質(zhì)狀況

　　人工填土層由1雜填土，厚度一般為0.7 ~1.4M;全新同上組第一陸相沉積層，為粉質(zhì)粘土，厚度為1.5~3.3M;全新統(tǒng)中組海相沉積層，為粉質(zhì)粘土，厚度8.5~10.4M;

　　全新統(tǒng)下組沼澤相及第二陸相沉積層，為粉質(zhì)粘土，厚度：2.3~4.3;上更新統(tǒng)五組第三陸相沉積層，為粉土、粉質(zhì)粘土、粉土層，頂板埋深16.4M左右;粉土1，厚度為1.6~4.3M;粉質(zhì)粘土，厚度：1.4~3.6M;粉土層2，厚度為1.5~4.1M;上更新統(tǒng)四組第二海相沉積層，為粉質(zhì)粘土，厚度：4.5~7.3M;上更新統(tǒng)三組第四陸相沉積層，該層由1粉土、2粉質(zhì)粘土、3粉質(zhì)粘土、4粉砂層組成，頂板埋深29.9M左右。7-1粉土，厚度：1.6~5.2M, 頂板標(biāo)高：-26.60~-37.32M。

　　綜合結(jié)論：本工程開挖的土質(zhì)層為不均勻的粉質(zhì)粘土，土質(zhì)可塑性差、透水性極小。

　　3.2水文情況

　　本工程勘察期間，初見地下水位標(biāo)高0.1-0.6m，靜止水位標(biāo)高為1.3-0.5m左右。本工程淺層地下水屬潛水-微承壓水型，受大氣降水補(bǔ)給，排泄方式主要是蒸發(fā)。受雨季影響水位降有0.5-1m的變幅。

　　4 地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圖

　　5 方案選定

　　針對場地狹小、支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地質(zhì)條件差、地下水位高，周邊環(huán)境復(fù)雜的居不利因素，采取分層開挖，分段開挖的施工順序。分層開挖結(jié)合樁錨分步施工，第一層開挖至樁錨第一道標(biāo)高處，第二層開挖至第二道標(biāo)高處，第三層全部開挖至設(shè)計坑底標(biāo)高。

　　土方開挖方案確定前，邀請建設(shè)單位、設(shè)計單位及地勘單位一起考察現(xiàn)場，分析問題，并對深基坑開挖方案及降水方案找專家進(jìn)行方案的安全論證，具備條件后進(jìn)行開挖。

　　5.1基坑降水

　　根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)主要為滲透系數(shù)小的粉質(zhì)粘土，因此降水應(yīng)至少在土方開挖前20天進(jìn)行，采用大口井降水，井距經(jīng)過計算要求不大于10m布置，同時圍護(hù)結(jié)構(gòu)外周邊每20m打一顆降壓井，采用大口沙管井進(jìn)行井點(diǎn)降水，大口井深度在滿足低于坑底標(biāo)高(電梯井部位大口井深度按其坑底標(biāo)高計算)以下1.5m的要求的同時，盡量考慮井深設(shè)計標(biāo)高到達(dá)滲透性好的地層。

　　5.2開挖路線

　　根據(jù)道路交通及現(xiàn)場大門位置確定開挖路線，先開挖SMW樁圍護(hù)內(nèi)無特殊支護(hù)的第一層土方，沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)一周開始開挖至第一道樁錨標(biāo)高處，同時由西向東推進(jìn)，要求開挖中預(yù)留中心土方作為坑內(nèi)土方運(yùn)輸?shù)闹饕R時道路。同上開挖圍護(hù)一周內(nèi)的第二層土方，開挖至第二道樁錨的標(biāo)高處，待第二步樁錨施工完畢并張拉達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，全部開挖剩余土方。

　　對于有混凝土支撐的支撐結(jié)構(gòu)下的土方最后開挖，由支撐外向內(nèi)、分層分段開挖。

　　5.3開挖方式

　　因樁錨施工的工藝時間要求，不能一次開挖至基底標(biāo)高，為保證土方開挖的連續(xù)，現(xiàn)場開挖方式采島式開挖，即由基坑邊向基坑中心預(yù)留部分土方方向開挖。基坑周邊分層開挖，邊挖邊修坡，保證中心島輸運(yùn)土方道路土方穩(wěn)定。

　　5.4主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

　　5.4.1 SMW樁施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

　　5.4.1.1 SMW樁施工工控制要點(diǎn)

　　1)水泥材料及注入漿料速度，保證水泥土的配比及強(qiáng)度;2)三軸攪拌的時間控制，確保水泥與土的均勻攪拌;3)三軸攪拌樁的深度和垂直度控制;插入工字鋼的垂直度控制。

　　5.4.1.2 SMW樁部位開挖要點(diǎn)

　　1)機(jī)械開挖土方松動SMW樁壁土體，保證側(cè)壁30cm土方采用人工開挖;2)土方開挖注意標(biāo)高控制，保證各道樁錨標(biāo)高控制;3)土方開挖部分注意保護(hù)降水井，機(jī)械坑內(nèi)施工，可放鋼板提供作業(yè)面;4)SMW樁上嚴(yán)禁大型挖掘機(jī)停留，需要通過必須墊道通過;5)開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。

　　5.4.2 拉森樁部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

　　5.4.2.1拉森樁部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

　　主要控制拉森樁垂直度、咬合緊密度以及轉(zhuǎn)角處拉森樁的嚴(yán)密性。

　　5.4.2.2拉森樁部位土方開挖要求

　　1)拉森樁根部嚴(yán)禁超挖;2)拉森樁間隙內(nèi)的土方采用人工掏挖;3)開挖中防止機(jī)械碰撞頂部懸挑帽梁;4) 開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。

　　5.4.3樁錨部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

　　5.4.3.1樁錨部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

　　1)樁錨深度、角度及注漿壓力控制;2)樁錨張拉時間、強(qiáng)度及應(yīng)力控制;3)樁錨部位止水封堵的質(zhì)量控制。

　　5.4.3.2樁錨部位土方開挖要點(diǎn)

　　1)開挖中豎向剩余30cm土方人工開挖;2)開挖中防止機(jī)械碰撞樁錨連系水平鋼撐;3)開挖中監(jiān)控樁錨孔部位的滲水檢查;4) 開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。

　　5.4.4 支撐部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

　　5.4.4.1鋼筋混凝土支撐部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

　　1)鋼筋混凝土支撐鋼筋工程質(zhì)量控制及與格構(gòu)柱支撐部位支座的錨固;2)鋼筋混凝土支撐部位與帽梁鋼筋錨固及搭接;3)格構(gòu)柱樁頭部位混凝土剔鑿至堅實(shí)基層。

　　5.4.4.2鋼筋混凝土支撐部位土方開挖要點(diǎn)

　　1) 鋼筋混凝土支撐部位土方采用對稱開挖，減小土方的側(cè)向力;2)土方開挖嚴(yán)禁機(jī)械上鋼筋混凝土支撐;3)鋼筋混凝土支撐內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測。

　　6 基坑監(jiān)測

　　結(jié)合復(fù)雜的基坑支護(hù)形式及土質(zhì)條件，土方開挖能順利實(shí)施最重要的是對基坑支護(hù)工程監(jiān)測：1)基坑位移監(jiān)測;2) 鋼筋混凝土支撐內(nèi)力監(jiān)測;3)圍護(hù)樁、土體深層水平位移監(jiān)測(測斜);4)基坑及周邊建筑物沉降觀測;5) 地下水位及坑外水位監(jiān)測

　　7 結(jié)語

　　(1)通過對深基坑復(fù)雜支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)的土方開挖施工的提前策劃，讓整個土方開挖施工后基坑的整體穩(wěn)定性在可控的范圍內(nèi)。

　　(2)通過對地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)開挖的保護(hù)措施，杜絕了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故。

　　(3)通過對基坑的監(jiān)測與檢查，采取了應(yīng)對坑壁滲水等情況，讓基坑內(nèi)保持了良好的施工作業(yè)面，同時也保證了基坑內(nèi)的安全。

　　(4)通過對坑內(nèi)組織排水及應(yīng)對雨季特殊條件下的施工，保證了土方施工及基礎(chǔ)施工的順利實(shí)施。

　　參考文獻(xiàn)：

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