環(huán)境復(fù)雜的基坑支護(hù)技術(shù)

劉巍

摘要：昆明向陽(yáng)新村棚戶(hù)區(qū)改造項(xiàng)目基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件復(fù)雜，形狀不規(guī)則，陽(yáng)角多，基坑支護(hù)和環(huán)境保護(hù)難度大。根據(jù)基坑實(shí)際情況，在陽(yáng)角處采用坑頂放坡（局部）-支護(hù)樁-預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)形式，并通過(guò)調(diào)整冠梁腰梁的凈距以及錨索的入土角度，防止預(yù)應(yīng)力錨索相交；在淺基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)薄弱的磚混結(jié)構(gòu)區(qū)域，采用雙排深層攪拌樁-支護(hù)樁-錨索支護(hù)，錨索施工采用干成孔施工工藝。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，基坑支護(hù)環(huán)境保護(hù)效果良好。

Abstract： The foundation excavation supporting of Xiangyang renovation project in Kunming has complex environment and geological conditions， irregular shapes， too many external angles， and it is very difficult in protecting the environment and foundation pit supporting. According to the actual situation， the supporting method of supporting pile， anchor cables and slope cut is adopted at the external angular position. By adjusting the clearance distance of wales and the angle of anchor cables to prevent anchor cables intersection， the supporting method of supporting pile， the double-row piles， anchor rod are adopted at peripheral constructions with shallow foundation and structural instability， and anchor cable construction uses the technology of dry pore forming construction. Monitoring results show that practical effects are very good.

關(guān)鍵詞：變形控制；預(yù)應(yīng)力錨索；支護(hù)樁；泄水管；雙排深層攪拌樁

Key words： deformation control；prestressed anchor cable；supporting pile；drain pipe；double-row deep mixing pile

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）10-0115-02

0 引言

昆明地下空間開(kāi)發(fā)規(guī)模越來(lái)越大，基坑工程普遍具有開(kāi)挖深度大，開(kāi)挖范圍廣，地下水位高，時(shí)常伴有水流運(yùn)動(dòng)，周邊常常緊鄰建筑物、道路、地鐵、鐵路、市政管線(xiàn)等特點(diǎn)。如何在市區(qū)復(fù)雜條件下，圓滿(mǎn)完成深基坑支護(hù)工程施工，是需要面對(duì)和解決的問(wèn)題[1]。在昆明向陽(yáng)新村棚戶(hù)區(qū)改造基坑工程中，基坑開(kāi)挖深度深，規(guī)模大，基坑地下水最大疏干量達(dá)666.4m3/d，基坑涌水量大，周邊環(huán)境復(fù)雜，周邊建筑保護(hù)要求高，在工程中局部應(yīng)用了雙排深攪樁、支護(hù)樁、錨索、錨桿、坡頂放坡等組合支護(hù)形式，在北測(cè)采用泄水管明排水，平衡坑內(nèi)外水壓力，變形控制效果顯著。該工程靈活運(yùn)用多種支護(hù)形式和處理方法的手段，可為類(lèi)似工程提供借鑒。

1 工程概況

向陽(yáng)新村棚戶(hù)區(qū)改造項(xiàng)目場(chǎng)地位于昆明市虹山東路西側(cè)云南交通運(yùn)輸有限責(zé)任公司向陽(yáng)新村內(nèi)，該項(xiàng)目場(chǎng)地東側(cè)為虹山東路，南側(cè)為交通職工醫(yī)院，西側(cè)為道路和住宅區(qū)，北側(cè)為昆明市汽車(chē)總站宿舍區(qū)。擬建項(xiàng)目用地17214.32m2，約26畝，擬建3棟高層住宅及一棟附屬用房和社區(qū)配套用房，住宅主要為27層及28層，高度分別為75.4m、78.6m，配套用房為4層，高度15m，地下為2層車(chē)庫(kù)，局部設(shè)計(jì)人防地下室，地下室建筑面積17467m2。建筑結(jié)構(gòu)形式：住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，主樓基礎(chǔ)采用旋挖鉆孔灌注樁，樁徑Φ800mm，地下室及多層建筑基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，抗拔樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁徑Φ500mm。

基坑開(kāi)挖底邊線(xiàn)周長(zhǎng)約428.6m，基坑面積約9969.87m2。根據(jù)坑底大面標(biāo)高和現(xiàn)狀地面標(biāo)高，本基坑不同剖面開(kāi)挖深度在現(xiàn)地面下8.7～12.0m。基坑設(shè)計(jì)年限為1年，基坑側(cè)壁等級(jí)為一級(jí)[2]。

2 工程特點(diǎn)與技術(shù)控制難點(diǎn)

①基坑形狀極不規(guī)則，有多處陽(yáng)角，且陽(yáng)角長(zhǎng)邊長(zhǎng)，場(chǎng)地整體北面高，南面低，致使支護(hù)結(jié)構(gòu)南北高差不一致（冠梁和腰梁的前后高程不同），妨礙掛網(wǎng)噴漿作業(yè)。

②基坑四周均有密集地下和架空管網(wǎng)、線(xiàn)分布，這些管網(wǎng)多分布有基坑紅線(xiàn)附近或道路周邊，局部即分布于坑頂附近，特別是基坑西側(cè)配電線(xiàn)，局部分布在基坑邊，對(duì)基坑施工影響大。在基坑西側(cè)，有一條寬約2.0m、深約2.0m的排水溝，由南北向穿過(guò)基坑。

③地下水位高，開(kāi)挖基坑深度范圍內(nèi)存在透水層，基坑北側(cè)支護(hù)體系外存在暗流，有水流運(yùn)動(dòng)，且水流量大。

④建筑紅線(xiàn)內(nèi)，基坑西北角有磚混建筑物（4層）和公共衛(wèi)生間?；又苓叺慕ㄖ镏饕獮闇\基礎(chǔ)，基坑?xùn)|北側(cè)84棟7層的混凝土結(jié)構(gòu)為人工挖孔樁基礎(chǔ)，特別是4-4剖面22棟5層建筑，為毛石基礎(chǔ)，磚混結(jié)構(gòu)（無(wú)構(gòu)造柱和圈梁），基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)均脆弱，建筑物距基坑開(kāi)挖線(xiàn)近，距離道路最近約0.50m，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形要求較高。

⑤基坑西側(cè)緊鄰小區(qū)道路，支護(hù)結(jié)構(gòu)已部分占用公共道路，且上部空間存在高壓管線(xiàn)，嚴(yán)重影響施工機(jī)械正常作業(yè)，存在重大安全隱患。

3 技術(shù)措施與創(chuàng)新

①在基坑陽(yáng)角處，根據(jù)坑頂標(biāo)高，采用局部放坡+樁錨的設(shè)計(jì)思路，嚴(yán)格根據(jù)土層受力，錨索錨固力原理，調(diào)整陽(yáng)角兩側(cè)錨索入土的角度，冠梁和腰梁的相對(duì)標(biāo)高，防止錨索在土中相交，減小預(yù)應(yīng)力錨索在張拉過(guò)程中的相互影響，減弱錨索預(yù)應(yīng)力損失。為控制腰梁和冠梁之間掛網(wǎng)噴漿作業(yè)質(zhì)量，統(tǒng)一鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的鋼絲網(wǎng)片，最后進(jìn)行噴灑100mm厚水泥漿。為減少陽(yáng)角處位移過(guò)大，采用對(duì)稱(chēng)張拉施工。

②針對(duì)基坑西側(cè)配電線(xiàn)，在施工前進(jìn)行改道處理，防止電線(xiàn)影響機(jī)械施工。對(duì)基坑西側(cè)南北向通過(guò)基坑的排水溝進(jìn)行改道疏流，施工前進(jìn)行疏干處理，然后采用Φ1500mm大直徑波紋管從場(chǎng)地西北側(cè)坑外引流泄洪溝至基坑西側(cè)坑外，在中部坑外引入原水溝。

③基坑降排水采用深層攪拌樁止水帷幕+降水井+回灌井+坑內(nèi)明排的設(shè)計(jì)思路，嚴(yán)格控制坑內(nèi)外的水頭差，使坑內(nèi)外水壓力保持平衡，有效減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平距離。針對(duì)北側(cè)暗流，采用Φ48mm直徑的鋼管和小直徑導(dǎo)管（將小直徑導(dǎo)管另一端固定在直徑為400mm的PVC管內(nèi)，PVC管以2%坡度架設(shè)在腰梁上，集中將泄水導(dǎo)管所有水量排入基坑內(nèi)的集水坑中），穿過(guò)支護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行逐步瀉流排水，將水排放至基坑排水井，最后利用抽水泵將水送至沉降池中，其排水量根據(jù)坑外降水井的水位確定，即與暗流流量保持一致，使坑內(nèi)外水流量保持動(dòng)態(tài)平衡，保證坑內(nèi)外水土壓力平衡，有效加強(qiáng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以減少基坑與周邊建構(gòu)物的變形。

④基坑周邊建構(gòu)物緊鄰建筑紅線(xiàn)，其最近距離僅0.5m。且周邊建筑物多為淺基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)薄弱，無(wú)構(gòu)造柱與圈梁。施工前將各建筑物進(jìn)行鑒定，施工過(guò)程中，采用雙排深層攪拌樁進(jìn)行土體加固，采用支護(hù)樁+錨桿錨索等支護(hù)形式，防止建筑物因基坑開(kāi)挖過(guò)大變形產(chǎn)生破壞，雙排深層攪拌樁主要起止水和加固的作用。錨索采用干成孔施工技術(shù)，通過(guò)錨索強(qiáng)度試驗(yàn)和回收試驗(yàn)指導(dǎo)基坑錨索施工，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明干成孔施工工藝比傳統(tǒng)濕做法施工能更好地控制周邊建構(gòu)筑物的變形，提高錨索與土體之間的錨固力。同時(shí)，在各建筑物薄弱點(diǎn)進(jìn)行設(shè)點(diǎn)觀測(cè)，嚴(yán)格控制預(yù)報(bào)警值[3]。

⑤該基坑工程開(kāi)挖面積大，土方量大，工期緊。采用盆式開(kāi)挖與島式開(kāi)挖相結(jié)合的方法，有效縮短工程工期，開(kāi)挖過(guò)程中采取分層，分區(qū)，對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖方式，縮短基坑表面暴露時(shí)間，對(duì)基坑沉降變形控制有很大作用[4]。

4 基坑監(jiān)測(cè)

該基坑采用信息化的監(jiān)測(cè)技術(shù)，以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)基坑開(kāi)挖支護(hù)施工，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)地優(yōu)化調(diào)整支護(hù)方案、調(diào)整施工程序。監(jiān)測(cè)對(duì)象包括：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂水平位移、豎向位移；支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測(cè)；錨桿內(nèi)力監(jiān)測(cè)；土體深層水平位移；地下水位觀測(cè)；周邊建筑物位移監(jiān)測(cè)；周邊地表豎向位移；周邊地表、道路裂縫監(jiān)測(cè)；周邊管線(xiàn)變形?；颖O(jiān)測(cè)的程序：①監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)定→②初始數(shù)據(jù)的測(cè)定→③過(guò)程監(jiān)測(cè)→④數(shù)據(jù)整理分析→⑤中間預(yù)警→⑥完整監(jiān)測(cè)報(bào)告編制。

數(shù)據(jù)分析：該基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，周邊建筑物結(jié)構(gòu)薄弱（以建筑6#為例），西北角無(wú)構(gòu)造柱和圈梁的建筑6#的豎向沉降位移變化小，變化速率均小于0.2mm/d，總的位移沉降均小于25mm。D3號(hào)點(diǎn)前期沉降變化速率大，沉降過(guò)大，隨著支護(hù)樁和錨索的等工序的施工，其變化速率逐漸減小，施工中期其變化速率均小于0.15mm/d，總的沉降量小于預(yù)警值。

5 結(jié)語(yǔ)

鑒于本基坑周邊環(huán)境的復(fù)雜性，根據(jù)基坑實(shí)際情況，采取多種考慮環(huán)境保護(hù)的支護(hù)技術(shù)及信息化施工。監(jiān)測(cè)結(jié)果和基坑周邊實(shí)際情況表明，支護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形、沉降變形以及周邊建構(gòu)筑物變形指數(shù)均在預(yù)報(bào)警值以?xún)?nèi)，基坑周?chē)孛婧徒ㄖ](méi)有出現(xiàn)顯著的變形和破壞。

參考文獻(xiàn)：

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