某市中心高層辦公樓項目深基坑支護技術

尤慶健

（福州東輝建筑工程有限公司　福建　福州　350001）

某市中心高層辦公樓項目深基坑支護技術

尤慶健

（福州東輝建筑工程有限公司福建福州350001）

結合水文地質條件及周邊復雜環(huán)境，某市中心高層辦公樓項目深基坑采用SMW工法加鋼筋混凝土支撐支護體系。從支護結構設計、地下水控制，施工過程動態(tài)控制、監(jiān)測及應急預案等方面介紹了該基坑工程支護技術，最后對實際應用情況進行了經驗總結。

深基坑；支護技術；工程；施工技術

1　工程概況

福州地稅綜合辦稅中心項目主體建筑為一棟19層高層建筑及4層裙樓，設置二層地下室，基坑開挖深度為12.05～12.70m。本工程南側基坑邊線距學軍路圍墻約為10.82m，東側基坑邊線距群升國際B樓圍墻為3.26～6.08m，北側基坑邊線距擬建工人文化宮現場四層磚砌平房為0～5.6m，西側基坑邊線距在建的臺江文教活動中心圍墻約為0～2.8m。

圖1　基坑周邊平面布置圖

2　工程地質及水文地質條件

2.1場地工程地質條件概況

根據本工程巖土工程勘察報告，場地特征自上而下主要描述如下：

（1）雜填土：松散～稍密，稍濕～飽和，厚度0.50～5.10m。

（2）粉質粘土：飽和，可塑，厚度0.80～2.80m。

（3）淤泥：飽和，流塑，厚度2.40～5.50m。

（4）粉質粘土：濕～飽和，可塑～硬塑，厚度3.90～18.80m。

（5）淤泥質土：飽和，軟塑，層厚0.50～7.30m。

（6）殘積砂質粘性土：飽和，可～硬塑，層厚2.85～18.65m。

2.2場地水文地質條件概況

場地地下水類型按埋存條件總體可劃分為上層滯水和承壓水。其中上層滯水主要賦存于層序①雜填土中，受大氣降水和地表廢棄水補給，水量不大，孔隙承壓水主要賦存于④2中砂、⑥殘積砂質粘性土、⑦全風化花崗巖、⑦砂土狀強風化花崗巖，地下水主要受側向補給，水量中等。各承壓水具有水力聯系。根據勘察資料顯示，水位埋深為0.00～1.50m（標高7.01～7.86m）。根據地區(qū)調查資料，地下水年變化幅度約1.0m。

基坑開挖的地下水主要來自①雜填土的上層滯水，上層滯水主要受大氣降水及生活廢棄水補給。

3　支護設計

本工程基坑支護安全等級按一級考慮，基坑側壁重要性系數是1.1，基坑支護體系安全保證期為基坑支護結構完成后一年。根據周邊環(huán)境和地質情況，本著“安全可靠、經濟合理、技術可行、方便施工”的原則，經過細致分析、計算和方案比較，本基坑支護方案選擇如下：

邊坡采用SMW工法加混凝土支撐支護體系進行支護，同時結合坡面噴護處理。以北側邊坡為例，詳見其剖面圖2。

本項目中基坑周圍附加地面超載按≤15kPa均布荷載考慮，基坑坡頂1m范圍內不允許堆載。設計中采用的主要結構構件情況如下：①水泥土攪拌樁止水帷幕：采用連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁，3φ850@1200，水泥摻入量為不小于20%，水泥土28d的無側限抗壓強度≥1.5MPa，施工過程中泵送壓力大于0.3MPa，且泵送流量要求恒定，水泥漿水灰比為1.5～2.0，相鄰樁噴漿工藝的施工時間間隔不大于10h。②SMW工法中型鋼：按H700×300型鋼樁@600布設，長度為18～21m，約465根樁。③混凝土內支撐梁：共兩道支撐梁，混凝土強度為C30，截面為500mm×800mm，主筋1625，箍筋φ14@150mm。④混凝土支撐支護體系中的支撐立柱：采用沖孔灌注樁鋼格構插入灌注樁形成。沖孔灌注樁為φ900樁，共計29根樁。樁長分別為35m。⑤上部邊坡坡面處理：進行素噴C20混凝土厚50mm內配鋼筋φ6.5@300×300mm。

4　地下水控制

根據地質狀況、地下水位以及支護止水情況，本工程暫不采用降水，擬采用集水明排的措施，以保證施工現場在無水狀況下施工，同時作好坑周邊的排水、疏水和截水工作。坡面設置泄水管，采用φ50mmPVC管，管外包兩層40目尼龍濾網及砂礫濾料，泄水管長度800mm，泄水孔縱橫間距為1.5～3m，根據現場實際情況，坡面滲水量大時取最小值。

對于地表水，采取“堵”和“疏”結合的辦法：在第一道支撐梁施工及養(yǎng)護結束后，在基坑邊支撐頂做排水明溝，沿施工道路邊設置，排水溝截面尺寸為厚240mm寬400mm深300～500mm，3‰泛水。并沿第一道支撐梁四周按30m間距設置一個1000mm× 1000mm×1000mm集水井，在南向大門口設一個污水沉淀池（2000mm×2000mm×1500mm），排水溝內污水經沉淀池沉淀后排到指定的城市下水道。

5　施工動態(tài)控制

由于工程水文地質條件較為復雜并存在一定的不確定性，且基坑支護工程受諸多因素影響，故不安全狀況很難完全避免。本工程按照基坑支護設計規(guī)程進行了設計，且經過專家論證，在開挖過程中也嚴格執(zhí)行分層分級開挖，但還是出現了坡頂地面裂紋、周邊圍墻下沉、文化宮辦公樓不均勻沉降。

基坑北側圍墻與文化宮工地臨近建筑紅磚樓間地面發(fā)生塌方，出現3（長）m×2（寬）m×0.8（深）m的塌坑。且監(jiān)測單位連續(xù)7d對紅磚樓進行監(jiān)測，紅磚樓整體仍處在下沉趨勢，且部分監(jiān)測點日沉降速率均超出設計預警值1mm/d，最大達到3.51mm/d，監(jiān)測單位已連續(xù)7d發(fā)出了預警警報。經現場查看和分析，其主要原因有兩點：①紅磚樓落水管直接排放到該處地面，滲人基坑，導致周邊土體流失塌方；②該處圍護樁由于地質原因，由SMW工法樁變更為沖孔灌注樁，但在沖孔樁施工過程中沖孔深度未達到設計要求，離基坑底部約2m，導致該處基坑底部出現土方坍塌約4m2。處理方法為：①對已塌陷的深坑采用砂進行回填，并將紅磚樓落水管封堵并改道排放；②并對沖孔樁圍護樁深度不足部位采用支設模板澆筑C30商品混凝土。

基坑南側圍護結構地下水滲漏嚴重，導致該處坡頂地面出現裂縫。裂縫長度約5m，離坡頂線2.1～3.2m。經專家現場查看滲漏點，發(fā)現該處埋有一條條石砌筑的盲溝，滲漏水從盲溝中流出。查看地下管線布置圖，發(fā)現離基坑南向坡頂約7m處存在一條消防管，由于該消防管接頭處橡膠接頭老化導致嚴重漏水后滲入盲溝。處理方法為將該消防管接頭進行重新跟換切斷漏水水源，并對地面裂縫采用水泥砂漿灌注。

6　基坑監(jiān)測和應急預案

6.1基坑點位設置和預警值

根據本基坑工程場地狹窄，不能自然放坡開挖而坡面較陡及土層的特點，和基坑周邊近距離范圍內存在已建居民樓的現狀，在基坑東側已建金安新村、橫巷新村、群升國際三棟居民樓共設置9個監(jiān)測點，以監(jiān)測其沉降量及沉降速率，最大監(jiān)測數值分別為7.05mm及0.03mm/d均小于預警值。在基坑西側已建紅磚辦公樓共設置5個監(jiān)測點，以監(jiān)測其沉降量及沉降速率，最大監(jiān)測數值分別為21.44mm及3.51mm/d均超過預警值。沿基坑四周設21個監(jiān)測點，以監(jiān)測樁頂位移、樁頂沉降和周邊地表管線沉降，最大監(jiān)測數值分別為28.5mm、10.7mm、26.57mm均未超過預警值。在基坑內立柱頂部設29個監(jiān)測點，以監(jiān)測立柱豎向位移，最大監(jiān)測數值分別為17.58mm及0.03mm/d均未超過預警值（如表1）。

表1　支護結構及周邊環(huán)境監(jiān)測報警值一覽表

6.2應急預案

當監(jiān)測值超過預警值時應立即停止開挖，并采取坡底堆載反壓或坡頂卸載等措施。若當支護結構側向位移較大時，即先回填坑底土方或在支護樁周圍堆砂袋，保證基坑的臨時穩(wěn)定，然后通過注漿或深層攪拌樁等加固方式對坑底進行加固。養(yǎng)護5d后，將回填土方挖除。若施工現場不能保證連續(xù)供電，應配備發(fā)電機組，防止因斷電不能持續(xù)排水導致地下水位升高產生安全隱患。

7　結束語

本項目的基坑支護工程目前已完工并實施了回填，雖然存在坡頂地面裂紋、周邊圍墻下沉、文化宮辦公樓不均勻沉降等問題，但其原因為施工過程中管理不夠嚴格和土層的復雜和不確定性，通過加強日常巡查等管理和信息化控制均能有效預防或避免?？傮w來說，在地下室土方開挖施工期間，基坑支護和基底地面未發(fā)生較大異常和安全事故，臨近建筑物、道路、管線等均未出現異常和裂紋損壞等，達到了支護預期效果。

[1]羅萍.超深基坑技術的應用[J].甘肅科技，2004，20（9）：154～156.

[2]中國建筑科學研究院.《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-99）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[3]李慶偉，陳龍華，程金明.北京某深基坑監(jiān)測實例分析[J].施工技術，2008，37（9）：30～32.

[4]夏明耀.地下工程設計施工手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

TU753

A

1673-0038（2015）12-0043-02

2015-3-9

尤慶?。?983-），男，中級工程師，本科，主要從事建筑施工行業(yè)，任一級建造師。