存在防空洞的建筑基坑支護技術(shù)研究

師慶峰 申小雨 王偉娜

摘 要：本文簡單分析了本地區(qū)常見支護形式在深基坑中的適用性，以某地下存在大型防空洞的建筑基坑為例，通過對基坑坡頂水平變形監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，驗證了存在大型防空洞的深基坑采用雙排樁結(jié)合錨索的支護體系的可行性。

關(guān)鍵詞：防空洞;基坑;變形;雙排樁結(jié)合錨索

中圖分類號：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）04-0132-02

Brief Analysis of Foundation Pit Support Technology in

Buildings with Air Raid Shelters

SHI Qingfeng SHEN Xiaoyu WANG Weina

（Henan Architectural Research Institute Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450053）

Abstract： This paper briefly analyzed the applicability of common support forms in deep foundation pits in this region. Taking the foundation pit of a building with a large underground air raid shelter as an example， through the analysis of horizontal deformation monitoring data of the slope top of the foundation pit， the feasibility of adopting the support system of double-row pile combined with anchorage in the deep foundation pit with a large air raid shelter was verified.

Keywords： air raid shelter;foundation pits;deformation;double-row pile combined with anchorage

隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，中國汽車產(chǎn)業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展?？焖侔l(fā)展的汽車產(chǎn)業(yè)在給人們帶來便捷的同時，也給道路、車位等建設(shè)帶來了新的挑戰(zhàn)。有限的城市土地資源迫使人們大量開發(fā)地下空間。在進行地下空間開發(fā)時，難免會遇到遺留地下的歷史建構(gòu)物，如樁基、錨索、溝渠、地下防空洞等。其中，地下防空洞埋藏深，面積大，年代久遠(yuǎn)，處理難度較大。因此，處理好地下防空洞與新建建筑間的關(guān)系成為建設(shè)領(lǐng)域亟待探討解決的一個重要問題。

處理好地下防空洞與新建建筑間的關(guān)系主要涉及兩方面：一方面為存在地下防空洞的建筑基坑開挖支護問題;另一方面為地下防空洞對新建建筑物地基的影響。本文以鄭州某已建小區(qū)基坑支護案例為背景，結(jié)合最終的基坑水平變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，對存在地下防空洞的建筑基坑支護問題進行分析探討，以期對后期類似工程建設(shè)提供借鑒。

1 工程概況

擬建工程位于鄭州市棉紡西路與文化宮路西南側(cè)。

本工程基坑純地庫部分開挖深度為11.03m，主樓無防空洞部分開挖深度為12.40m。局部擬建主樓部分地下為廢棄防空洞。由于主樓采用CFG復(fù)合地基，在CFG樁施工前需挖除防空洞，故局部主樓基坑實際開挖深度為20.0m。基坑深周長約370m，基坑平面面積約8 100m2。支護結(jié)構(gòu)安全等級為一級，支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取值為1.1。

2 工程地質(zhì)水文條件

地貌單元屬山前沖積鄭州西部傾斜平原區(qū)。

與基坑支護有關(guān)的地層情況描述如下。

第一層：雜填土，層底埋深0.5～2.8m，層底高程105.82～107.32m，層厚0.5～2.8m;地層呈黃褐色，成分主要以新近沉積的粉土為主。

第二層：粉土，層底埋深2.8～5.0m，層底高程103.11～104.84m，層厚1.4～3.7m;地層呈黃褐色，稍濕，中密;干強度低，韌性低。

第三層：粉土夾粉砂，層底埋深7.0～9.5m，層底高程98.05～101.00m，層厚2.8～6.0m;地層呈黃褐色，稍濕，密實;干強度低，韌性低，搖震反應(yīng)中等;偶見小顆粒鈣質(zhì)結(jié)核;局部夾粉砂，黃褐色，稍濕，中密。

第四層：粉土，層底埋深9.0～13.0m，層底高程95.41～98.78m，層厚1.3～4.5m;地層呈褐黃色，稍濕，密實;無光澤，干強度低，韌性低，搖震反應(yīng)中等;見灰白色斑點，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，一般粒徑10～30mm。

第五層：粉土，層底埋深14.0～18.5m，層底高程89.86～93.44m，層厚3.5～7.7m;地層呈褐黃色，稍濕，密實;無光澤，干強度低，韌性低。

第六層：粉土夾粉質(zhì)黏土，層底埋深19.0～23.1m，層底高程85.43～88.78m，層厚1.5～5.8m;地層呈褐黃色，稍濕，密實;無光澤，干強度低，韌性低。

第七層：粉質(zhì)黏土夾粉土，層底埋深27.0～29.9m，層底高程77.60～81.27m，層厚5.4～10.9m;地層呈褐黃色，可塑～硬塑;切面光滑，干強度及韌性中等。

第八層：粉質(zhì)黏土，層底埋深34.0～39.0m，層底高程68.43～73.61m，層厚5.5～10.0m;地層呈黃褐色，紅褐色，可塑;切面光滑，干強度及韌性中。

場地勘察期間地下水位現(xiàn)狀為：地面下埋深29.5～31.0m，地下水位年變幅1.0m左右。

3 基坑支護選型

本基坑存在防空洞的區(qū)域支護深度為20.0m。常見的支護形式為護坡樁+錨索+帷幕、護坡樁+內(nèi)支撐、地連墻+錨索、地連墻+內(nèi)支撐等。由于本基坑地下水位較深，無需采取止水措施，故本基坑的支護形式不采用地連墻及止水帷幕;當(dāng)采用單排護坡樁+錨索的支護形式時，基坑側(cè)壁防空洞導(dǎo)致部分錨索無法施工，也無法保證基坑自身安全，不采用;當(dāng)采用護坡樁+內(nèi)支撐時，將嚴(yán)重影響施工工期，且涉及拆撐、換撐、與主體協(xié)同配合的交叉施工等問題，不采用。考慮到采用雙排樁較單排樁具有更大的變形剛度，能有效克服單排樁錨索量大的不足，能有效保護基坑周邊環(huán)境安全和基坑自身安全，且綜合造價低，施工技術(shù)成熟，不存在交叉作業(yè)的問題，便于施工，同時能縮短施工工期，最終選用雙排樁+錨索的支護形式[1]。

4 監(jiān)測成果分析

本文以1#、16#、17#、18#點的監(jiān)測數(shù)據(jù)為研究對象進行分析。變形統(tǒng)計結(jié)果見圖1[2-4]。

從圖1可知，1#、16#、17#、18#點實際監(jiān)測值均小于設(shè)計值，設(shè)計值均小于變形限值。變形限值主要依據(jù)基坑深度確定為30mm，設(shè)計值均為26.2mm（1#、16#、17#、18#在同一支護剖面，計算時未考慮剖面不同位置處的空間效應(yīng)）。

實際監(jiān)測值的最小值出現(xiàn)在17#點，僅為20.3mm，約為限值的0.68，約為設(shè)計值0.77。該處出現(xiàn)最小值的原因主要是：第一，該點位在陰角處，處于相對有利位置，受空間效應(yīng)的有利影響，因此，監(jiān)測的變形值最小;第二，該處遠(yuǎn)離周邊建（構(gòu)）筑物及堆載，基本不受超載影響，減小了基坑側(cè)壁的水平側(cè)壓力;第三，該位置距離防空洞最近，防空洞采用混凝土回填處理，地基剛度遠(yuǎn)大于周邊土體，對限制基坑變形發(fā)揮了重要作用。綜上，17#出現(xiàn)最小監(jiān)測變形值，監(jiān)測結(jié)果與理論分析相吻合。

實際監(jiān)測值的最大值出現(xiàn)在1#點，為25.5mm，約為限值的0.85，約為設(shè)計值0.97。該處出現(xiàn)最大值的原因為：首先，該點位為陽角位置，處于支護結(jié)構(gòu)的最不利位置，土壓力合力最大，變形最大;其次，該處緊鄰變電所，具有一定的附加超載值;再者，陽角處錨索相互交叉，存在群錨效應(yīng)，造成了一定的預(yù)應(yīng)力損失，基坑產(chǎn)生了相對較大的變形。

5 結(jié)論

①存在大型防空洞的深基坑采用雙排樁結(jié)合錨索的支護體系可行。

②存在地下建（構(gòu)）筑物的深基坑，地下建（構(gòu)）筑物處理得當(dāng)，更有利于控制深基坑變形。

③群錨效應(yīng)易造成錨索預(yù)應(yīng)力的損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范：JGJ 120—2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范：GB 50497—2009[S].北京：中國計劃出版社，2009.

[3]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)：GB 50202—2018[S].北京：中國計劃出版社，2018.

[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范：GB 50007—2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.