兩墻合一支護(hù)體系在深圳某基坑工程中的應(yīng)用

匡 雁 晨

(深圳市勘察研究院有限公司，廣東 深圳　518026)

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兩墻合一支護(hù)體系在深圳某基坑工程中的應(yīng)用

匡 雁 晨

(深圳市勘察研究院有限公司，廣東 深圳518026)

結(jié)合深圳某基坑工程的場(chǎng)地概況及水文地質(zhì)條件，提出了兩墻合一的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)施工監(jiān)測(cè)，分析了該方案在基坑工程中的應(yīng)用效果，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，兩墻合一支護(hù)體系滿足安全性、適應(yīng)性及合理性要求。

基坑，地連墻，內(nèi)支撐，支護(hù)設(shè)計(jì)

0　引言

近年來(lái)，城市建設(shè)的不斷發(fā)展帶動(dòng)著地下空間的開(kāi)發(fā)和利用，地下連續(xù)墻在地下空間支護(hù)中扮演角色日趨增多。兩墻合一支護(hù)體系是其中形式之一，它是指地下連續(xù)墻在基坑施工時(shí)作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)使用，同時(shí)在后期作為主體結(jié)構(gòu)地下室的外墻使用。由于它的抗側(cè)剛度大、強(qiáng)度高、防滲性好及有承重功能，因此作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)使用時(shí)，具有抵抗土壓力和止水的作用，兼做地下室外墻使用時(shí)承擔(dān)外荷載。

本文論述兩墻合一結(jié)構(gòu)體系在深圳某基坑施工中的應(yīng)用，通過(guò)方案設(shè)計(jì)比較及后期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析該結(jié)構(gòu)滿足安全性、適應(yīng)性及合理性要求，同時(shí)對(duì)施工可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題提出一些相關(guān)建議及處理措施，以期為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

1　工程概況

1.1場(chǎng)地概況

擬建場(chǎng)地位于深圳市南山商業(yè)文化中心區(qū),濱海大道和文心五路交匯處，毗鄰閩泰大廈。本項(xiàng)目總用地面積3 024.34 m2，規(guī)劃總建筑面積38 465 m2，地下3層，地上27層，總高度為120 m，框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。本基坑周長(zhǎng)約200 m，面積約2 566 m2，基坑深度為16.4 m。

場(chǎng)地北側(cè)為濱海大道，基坑邊線距離濱海大道約9.5 m，距離基坑邊依次分布有電力、給水、路燈、雨水、污水等管線，其中電力管線為高壓電纜，已接近本工程紅線范圍邊；場(chǎng)地東側(cè)為文心五路，基坑邊線距離文心五路邊線約8.5 m，距離基坑邊依次分布有電信、信號(hào)、路燈、雨水、污水等管線，其中電信管線距離基坑最近約3 m；場(chǎng)地南側(cè)為閩泰大廈，有1層地下室，地下室外墻邊線距離基坑邊線約11.2 m，閩泰大廈與本工程之間為一寬約6 m的市政道路，通往閩泰大廈地下停車場(chǎng)，道路南側(cè)分布有雨水、污水、給水管線；西側(cè)為濱海之窗小區(qū)，有1層地下室，地下室外墻距離基坑邊線最近13 m，周邊分布有電力管線，另外，濱海之窗小區(qū)與本工程之間有一高約1 m的毛石擋墻，位置基本與用地紅線重合。

1.2地質(zhì)條件

該地段地貌單元屬海漫灘，后經(jīng)人工堆填造地，現(xiàn)場(chǎng)地已進(jìn)行平整綠化，較為平整?；娱_(kāi)挖影響深度范圍內(nèi)地層自上而下分別為：

①人工填土：土黃、褐黃、灰色，主要以粘性土及砂礫堆填，大部分底部有約1 m的填砂，多呈松散狀，厚度平均6.49 m。重度γ=18.5 kN/m3，粘聚力c=10 kPa，內(nèi)摩擦角φ=10°。

②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：深灰、灰黑色，飽和，流塑～軟塑。巖芯軟爛，手捏貫穿，含約1.8%的有機(jī)質(zhì)，見(jiàn)有少量貝殼殘骸,含少許細(xì)砂，厚度平均1.62 m。重度γ=17 kN/m3，粘聚力c=8 kPa，內(nèi)摩擦角φ=6°。

③礫砂：灰黃色、深灰色，飽和，松散～稍密。主要成分是石英，次圓狀，分選性差，含約15%～25%的粘性土，夾有少許有機(jī)質(zhì)，巖芯筒狀為主，厚度平均2.04 m。重度γ=19.5 kN/m3，粘聚力c=0 kPa，內(nèi)摩擦角φ=25°。

④礫質(zhì)粘性土：褐黃色、灰褐色，濕，可塑～硬塑，由花崗巖風(fēng)化而成，原巖結(jié)構(gòu)可辨，大于2 mm石英含量20%～30%，層厚平均13.53 m。重度γ=19.2 kN/m3，粘聚力c=22 kPa，內(nèi)摩擦角φ=20°。

場(chǎng)地下伏基巖為燕山晚期花崗巖，包括全、強(qiáng)、中、微四個(gè)風(fēng)化帶。

1.3水文條件

影響基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)的場(chǎng)地地下水類型主要為人工填土底部的上層滯水、第四系孔隙潛水及基巖風(fēng)化裂隙水。上層滯水存在于人工填土底部，由于人工填土底部大部分分布有約1 m厚的填砂，富水性及透水性都較強(qiáng)；孔隙潛水賦存于場(chǎng)地第四系土層中，其中礫砂富水性好，透水性較強(qiáng)，為區(qū)內(nèi)主要含水層；裂隙水主要賦存于強(qiáng)中風(fēng)化花崗巖的風(fēng)化裂隙中，其透水性及富水性受裂隙發(fā)育程度、張開(kāi)度、連通性等控制，總體上較弱，微具承壓。地下水主要由大氣降水滲入補(bǔ)給及場(chǎng)地周圍地下水的側(cè)向補(bǔ)給。

2　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案

本工程開(kāi)挖深度較大，場(chǎng)地狹小，周邊形勢(shì)嚴(yán)峻，對(duì)變形敏感，且存在較厚的軟土層，為充分利用地下空間資源，若采用樁+錨索支護(hù)體系，基坑南側(cè)及西側(cè)距離周邊建筑地下室很近，不利于錨索施工；若采用樁+內(nèi)支撐的支護(hù)體系，地下室范圍將會(huì)減小。為了最大限度的利用地下空間范圍，因此本基坑采用地連墻+內(nèi)支撐支護(hù)體系，地連墻800 mm厚，并兼做地下室外墻使用，地連墻接頭處做好防水措施，地連墻接頭工字鋼接頭，內(nèi)支撐采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，支撐截面尺寸800×800或1 000×1 000或1 000×1 200，支撐間設(shè)鋼筋混凝土連梁，連梁尺寸600×600。

3　基坑支護(hù)效果

本基坑于2013年3月下旬開(kāi)始動(dòng)工，由于雨季來(lái)臨，地產(chǎn)條件中有軟土及透水性較強(qiáng)的礫砂，且離周邊建筑及管線較近，地連墻施工相對(duì)困難，易出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象，為保護(hù)周邊環(huán)境，在地連墻外側(cè)采用增設(shè)一排旋噴樁進(jìn)行預(yù)支護(hù)，在一定程度上起到良好的作用。基坑于2014年10月開(kāi)始回填。

圖1～圖4是從監(jiān)測(cè)報(bào)告中選取距離建(構(gòu))筑物較近處且符合本基坑的變形特點(diǎn)的幾個(gè)有代表性的監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析。

從圖1～圖4中可以反映出來(lái)各個(gè)時(shí)間基坑變形及內(nèi)力變化特征，總體變形及內(nèi)力變化在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，基坑于2013年3月開(kāi)挖，到年底已開(kāi)挖至第一道支撐位置并施工第一道支撐，在此期間基坑變形較小，隨著開(kāi)挖的進(jìn)行，2014年6月～7月，由于雨季

到來(lái)，臺(tái)風(fēng)暴雨頻繁，另外在基坑開(kāi)挖過(guò)程中泥頭車或其他荷載的影響等，導(dǎo)致基坑變形較大，基坑開(kāi)挖至第二道支撐位置時(shí)，沉降累計(jì)值達(dá)到11 mm，水平位移值達(dá)到12 mm，在可控范圍內(nèi)(沉降控制值為40 mm，水平位移控制值為30 mm)，支撐軸力及地連墻鋼筋應(yīng)力變化曲線也相應(yīng)增大，最大支撐軸力由800 kN增加到830 kN，能滿足設(shè)計(jì)要求，最大地連墻筋應(yīng)力由425 kPa增加到455 kPa，也能滿足設(shè)計(jì)鋼筋應(yīng)力要求。2014年8月中旬開(kāi)挖到底，2014年10月開(kāi)始回填，基坑變形及結(jié)構(gòu)內(nèi)力基本趨于穩(wěn)定。說(shuō)明地連墻+內(nèi)支撐的支護(hù)方案在場(chǎng)地如此狹小，周邊環(huán)境復(fù)雜，地質(zhì)條件較差的環(huán)境中使用具有安全性，適用性及合理性。由于地連墻作為地下室結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯墻按永久性結(jié)構(gòu)考慮，需提高地連墻的防滲性要求并確保墻身不滲漏，在本工程中有以下措施：1)地連墻槽段接頭采用工字形鋼接頭，能增加滲透路徑，減少水的滲透能力，達(dá)到無(wú)滲透或弱滲透，并增強(qiáng)了地連墻墻幅之間的整體穩(wěn)定性，若開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)槽段接頭處局部漏水，可在槽段接頭處進(jìn)行注漿止水；2)施工前在地連墻外側(cè)施工一排旋噴樁作為預(yù)支護(hù)對(duì)其進(jìn)行封堵截水，并在施工過(guò)程中對(duì)可能發(fā)生滲漏部分，根據(jù)情況采取坑內(nèi)坑外臨時(shí)的措施；3)將抗?jié)B等級(jí)提高至與地下室結(jié)構(gòu)抗?jié)B等級(jí)要求一致，嚴(yán)格控制地連墻施工的質(zhì)量；4)地連墻與地下室樓板連接處采取止水加強(qiáng)措施，設(shè)置通長(zhǎng)封閉的止水鋼板等；5)采用防水性較好的材料等相關(guān)措施。地連墻槽段大樣圖見(jiàn)圖5。

根據(jù)目前檢測(cè)結(jié)果，地下室外墻防水性能符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了良好的效果。

4　結(jié)語(yǔ)

1)兩墻合一的支護(hù)體系在基坑開(kāi)挖15 m的軟土及砂層基坑中滿足安全性、適應(yīng)性及合理性要求。2)地連墻局部塌孔是因?yàn)榛颖谲浲凛^厚且周邊建筑、道路管線距離基坑較近，車輛荷載也隨之較近，因此在周邊增加一排旋噴樁止水樁是有利于地連墻施工，且減小對(duì)周邊環(huán)境的影響。3)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)基坑的施工及開(kāi)挖，有助于動(dòng)態(tài)觀察基坑的變形，能夠提前采取預(yù)防措施，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。 4)兩墻合一的支護(hù)體系能夠節(jié)省社會(huì)資源，提高地下空間利用率，給社會(huì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有更廣闊的發(fā)展前景。

[1]劉建行,侯學(xué)淵.基坑工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

[2]叢藹森.地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2000.

[3]王衛(wèi)東，王建華.深基坑工程中主體工程地下結(jié)構(gòu)與支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的研究和實(shí)踐[J].工業(yè)建筑，2004(sup)：69-79.

[4]JGJ 120—2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

Application of the two walls together supporting system a pit project in Shenzhen

Kuang Yanchen

(ShenzhenSurveyandResearchInstituteCo.,Ltd,Shenzhen518026,China)

Combining with the site survey and hydrological conditions of some foundation pit projects in Shenzhen, the paper points out the dual-purpose diaphragm support system, analyzes the application effect of the scheme in the foundation pit projects according to the construction inspection, and proves by the monitoring data that the support scheme can meet the demands of the safety, comfort and reasonability.

foundation pit, even wall, internal support, support design

1009-6825(2016)19-0062-02

2016-04-18

匡雁晨(1984- ),女，工程師

TU463

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