軟土地區(qū)復(fù)雜環(huán)境下深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例

楊濤洪

【摘 要】隨著上海地區(qū)城市地下空間的發(fā)展，基坑規(guī)模越來越大，開挖深度越來越深，且城區(qū)建筑密集，使得在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程中考慮的因素較多。論文以上海某復(fù)雜深大基坑工程為背景，介紹其基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，及基坑開挖過程中對周邊建筑沉降控制難題的解決。通過工程監(jiān)測表明，基坑施工過程中周邊建筑物沉降變形滿足保護(hù)要求。本工程取得的經(jīng)驗(yàn)對類似工程具有借鑒意義。

【Abstract】With the development of urban underground space in Shanghai area， the scale of foundation pit is more and more big， the excavation depth is more and more deep， and the city building is dense， so that more factors are considered in the design process of foundation pit support. Taking a complex deep and large foundation pit project in Shanghai as the background， this paper introduces the design scheme of its foundation pit support and the solutions of the settlement control problem of the surrounding building during the excavation. The engineering monitoring shows that the settlement and deformation of surrounding buildings meet the requirements of protection during the construction of foundation pit. The experience gained from this project can be used for reference in similar projects.

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜環(huán)境；深基坑支護(hù)；軟土地層

【Keywords】complex environment； deep foundation； soft soil stratum

【中圖分類號】TV551.4 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0045-02

1 工程概況

1.1 基坑規(guī)模

上海市虹橋商務(wù)區(qū)，地塊東至申貴路，西至申長路，南至規(guī)劃二號河，北至蘭虹路。設(shè)3層地下室，面積約11906m2，周長487m，基坑呈近似平行四邊形，長邊約166m，短邊約70m。基坑普遍開挖深度14.8/15.2m，屬深大基坑。

1.2 周邊環(huán)境

該基坑工程場地東側(cè)為申貴路，南段為申貴路地道，基坑開挖邊線距申貴路地道（敞開段）最近處約11.3m；南側(cè)規(guī)劃二號河（南洪港），基坑開挖邊線距河道藍(lán)線33.80m；西側(cè)為申長路，基坑開挖邊線距用地紅線最近處8.71m；北側(cè)為蘭虹路，基坑開挖邊線距用地紅線最近處約3.80m（道路布設(shè)有多條管線）。若不能合理進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，基坑開挖過程中必將對周邊建筑物產(chǎn)生較大影響，因此安全科學(xué)的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為本工程的關(guān)鍵。

2 工程水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)

基坑開挖中主要涉及第①填土、第②層粉質(zhì)粘土、第③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土及第④層淤泥質(zhì)粘土。

土層參數(shù)見表1[1]。

2.2 水文地質(zhì)

場地淺部土層中的地下水屬潛水類型，地下水穩(wěn)定水位埋深在1.60～1.80m之間。

場地⑦層砂質(zhì)粉土有承壓水分布，承壓水水位呈幅度不等的周期性變化，根據(jù)區(qū)域觀測資料，承壓水水位埋深約為地表以下5.30～7.00m。

3 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 方案選型

3.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)

本工程基坑開挖深度14.8m，根據(jù)上海地區(qū)已實(shí)施的大量基坑工程的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，類似基坑工程一般采用板式圍護(hù)體系。板式圍護(hù)體一般可供選擇的有：地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁結(jié)合止水帷幕。

地下連續(xù)墻具有抗側(cè)剛度大、可有效控制基坑變形保護(hù)周邊環(huán)境，以及施工工藝成熟等諸多優(yōu)勢，在周邊環(huán)境保護(hù)要求高以及基坑開挖深度較深的基坑工程中得到了大量應(yīng)用[2]。

灌注樁排樁結(jié)合隔水帷幕作為一種成熟的工法，其施工工藝簡單，施工時(shí)對周邊環(huán)境影響較小，設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)豐富。本工程基坑深度約15m，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)須采用直徑1.2～1.3m的大直徑灌注樁。根據(jù)滬建交2012（645）文規(guī)定“樁徑超1m不得使用GPS鉆機(jī)”，因此，灌注樁樁徑超過1m需采用旋挖鉆機(jī)施工，其較地下連續(xù)墻的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢將大幅縮減。

3.1.2支撐類型

近年在上海地區(qū)樁錨結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到嚴(yán)格控制，故方案中不作考慮。

鋼筋混凝土內(nèi)支撐具有剛度大、變形小、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.2 支護(hù)方案設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程特點(diǎn)，基坑施工過程中若不能合理依據(jù)“時(shí)空效應(yīng)”原理進(jìn)行土方的開挖和支撐的設(shè)置，可能引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際變形遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)計(jì)算值，繼而將引起周邊道路、管線和構(gòu)筑物的較大變形。

控制抽取承壓水對周邊環(huán)境的影響是本工程需注意的重點(diǎn)。

減壓井：按基坑面積約每800m2布置一口，本基坑共布置15口減壓井，其中3口兼作為觀測井。

基坑開挖深度14.8m。采用800mm厚地下連續(xù)墻；墻身混凝土強(qiáng)度等級C35；連續(xù)墻長28.5m，插入深度15.7m，插入比1：1.06；連續(xù)墻采用3Φ850@1200（外側(cè)）和3Φ850@1800（內(nèi)側(cè)）水泥土攪拌樁作槽壁加固，樁長18.5m，以保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量；坑內(nèi)采用三軸水泥土攪拌樁墩式加固，加固寬度5.05m。

采用三道鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐，第一道支撐從場地標(biāo)高落低1.2m，第二道支撐較第一道支撐落低5.0m，第三道支撐較第一道支撐落低4.5m。支撐采用“対撐+角撐+邊桁架”的平面布置形式。

4 基坑工程監(jiān)測[3，4]

4.1地表沉降

基坑周邊土體隨著基坑開挖，產(chǎn)生沉降變形，最大沉降出現(xiàn)在距離基坑開挖邊線0.5H～0.7H（H為基坑開挖深度）處。地表最大累計(jì)沉降為-20.1mm。以DM5-1為例，累計(jì)沉降曲線見圖1。

4.2 周邊建筑物沉降

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，基坑?xùn)|側(cè)申貴路地道靠基坑端沉降8.8mm，遠(yuǎn)離基坑端沉降4.9mm，傾斜率0.065%。變形滿足結(jié)構(gòu)的安全要求。

5 結(jié)語

本文以上海某復(fù)雜環(huán)境深基坑工程為例，淺談復(fù)雜環(huán)境下的深基坑支護(hù)問題，并對基坑施工過程中監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析，可以得到以下結(jié)論：①采用地下連續(xù)墻板式支護(hù)體系，地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土內(nèi)支撐的設(shè)計(jì)方案，可以有效控制基坑周邊環(huán)境變形。②減壓井與觀測井的結(jié)合使用，充分做到了按需降水的原則。③本基坑的成功為軟土地區(qū)復(fù)雜環(huán)境下深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉國斌，王衛(wèi)東. 基坑工程手冊（2版）[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

【2】DG/TJ08-61-2010基坑工程技術(shù)規(guī)程[S].

【3】葉帥華，朱彥鵬，周勇.蘭州市某復(fù)雜深基坑工程設(shè)計(jì)與監(jiān)測[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2011，33（1）：431-437.

【4】吳旭君，鄭平，趙偉，等.濱海地區(qū)軟土地層超深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)例[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2010，32（1）：388-391.