湛江市鸿煌建筑工程有限公司
摘要：随着我国建筑业的迅猛发展，深基坑围护施工技术在建筑工程中已得到广泛应用。由于某工程基坑深度较大,场地较为狭小,在确保基础和地下室施工安全的前提下,为方便施工,加快工程进度,降低工程造价,采用了合理的围护施工方案,取得了较好的效果。
关键词：深基坑；围护；施工；注意事项
1 工程概况
某工程总建筑面积为69150m2,该工程为地下2层、主楼地上36层,裙房地上4层,总建筑高度148.8m,地下建筑面积为14133m2,地上建筑面积为55017m2。±0.000相当于黄海标高7.300m。本工程桩基采用Φ600～800mm钻孔灌注桩,地下室结构采用现浇混凝土框架-剪力墙结构,基坑开挖面积为130m×78m。主楼以外基坑实际开挖深度为9.7m,主楼处基坑为11.7m,电梯井部位为14.7m,西侧汽车坡道处基坑为5.8～9.5m。属一级基坑工程。
2 地质条件
本工程所处位置地形较为平坦,基坑土由杂填土与粉土组成,表层杂填土为新近回填人工土,含较多建筑垃圾；粉土层,灰色,局部夹较多粉砂。场地土层结构及特征如下：①杂填土,灰、灰黑色,湿,松散,主要为新近回填的人工填土,含较多建筑垃圾和块石、混凝土块。层顶标高5.01～7.10m,层厚2.50～5.40m。②砂质粉土,灰色,湿,稍密～中密,中等压缩性,局部分布,呈透镜状,层顶埋深标高1.61～4.22m,层厚0.00～3.70m。③砂质粉土,灰色,湿,稍密,全场分布,层顶标高﹣0.64～2.94m,层厚4.50～9.0m。④砂质粉土夹粉砂,灰色,湿,中密,局部夹较多粉砂,全场分布,层顶标高-6.99～-3.95m,层厚7.20～11.30m。⑤淤泥质粉质粘土灰色饱和流塑,高压缩性,薄层状间夹薄层粉土,粉土单层厚度<1mm(千层土),含有机质及贝壳,层顶标高-17.44～-12.05m,层厚3.30～9.10m。
3 水文条件
本工程场地区域内有1层地下水,主要赋存在浅部砂质粉土中的孔隙潜水,地下水位埋深1.3～3.0m。
4 工程特点
1)本工程场地地下水位较浅、土层透水性很强；水量补充非常丰富,故在基坑开挖及地下室施工过程中必须采取有效的降排水措施。
2)本基坑开挖深度深、基坑西侧和南侧局部距离现有道路和市政管线很近,场地较为紧张。设计应合理控制围护体的变形,确保基坑邻近设施的安全和正常使用。
3)基坑北侧现为空地,场地条件开阔；基坑东侧为在建的某大楼,该大楼为地下2层,地上26层建筑,两基坑相邻,目前该大楼已施工至主体阶段。该大楼在基坑围护施工时,靠近本基坑一侧采用了放坡开挖的措施,且本基坑边距离其上部结构尚有十余米的空间,地下室开挖深度基本相同,故东侧土方不需放坡,将土方全部挖除即可。
4)本工程基坑西侧紧贴用地红线,红线外为四号路。四号路下埋设一些市政管线,其中电缆沟距离基坑最近为1.02m,煤气管距离7.5m。基坑南侧离开用地红线的距离1.86～12.59m,红线外为八号路,八号路下同样埋设有一些市政管线,其中电缆沟距离基坑最近2.86m,煤气管距离9.36m(见图1)。
图 1 基坑总平面示意
5)由于基坑开挖不但深度深、且土方量大,施工场地又较为狭小,使工程的施工安排和平面布置受到了限制,进而也会影响到基坑的开挖施工,为此地下室施工期间须临时借用临边道路做钢筋棚、木工棚及砂石堆场(借用道路施工部分已报相关部门办理相应的手续),以方便土方开挖及地下室施工的顺利进行。
5 围护设计
由于基坑东侧和北侧场地条件开阔,可以采用既施工方便又节约造价的大放坡方案；其余两侧由于场地条件的限制,大部分区域没有施工大放坡或土钉墙的可能,而西南角小范围虽然有放坡的空间,但大放坡或土钉墙的变形往往较大、稳定也较难控制,对保证基坑周边道路和管线的安全不利。
综合以上分析,并在确保基础和地下室施工安全的前提下,为方便施工,加快工程进度,降低工程造价,设计最后确定工程东侧及北侧⑦轴以东部位采用分层放坡开挖的方法,并在坡面喷射80mm厚C20混凝土,内配Φ6.5@200×200双向钢筋网。基坑西、南侧及北侧⑦轴以西部位的围护方案为钻孔灌注桩结合土钉墙的复合支护结构(土钉超过红线部分已报相关部门办理相应的手续),钻孔灌注桩采用Ф600mm,内配10Φ20,Ф8@200螺旋箍,桩长16.2m,桩间距1200mm,坡面喷射80mm厚C20混凝土,内配Φ6.5@200×200双向钢筋网,并结合7道土钉支护。
基坑周边不设防渗止水帷幕,坑内外均采用自流深井降水。
南、北两侧采用该复合式的围护方案主要有以下方面的特点:①在基坑内外大面积降水的前提下,钻孔灌注桩结合土钉墙的方案在强度、稳定及变形方面可以保证。②如果设置止水帷幕,若止水帷幕的止水质量不能保证,一旦开挖期间出现渗漏,就可能出现管涌、流砂等现象,从而危及周边道路及管线的安全。因此,本工程坑内外均采用降水措施解决地下水问题,既能减小坑内外的水头差,经济上合理,同时也能有效地防止管涌、流砂现象的发生。③由于没有设内支撑,挖土及地下室施工方便。④土钉墙的造价低廉,将其与钻孔桩相结合形成的复合支护形式,与其他桩墙式围护结构相比,其经济性优势非常明显。
6 围护施工
6.1 基坑工程施工
1)土方开挖
根据基坑围护的特点结合土方外运的方便分6块开挖,并根据基坑围护特点分10层开挖,第1～8层土方根据土钉的位置分层开挖,开挖同时,进行土钉墙围护施工,围护工程完成48h后进行下一层的土方开挖；从第9层土方起,以东西向后浇带为界划分成南、北2个施工区块从东往西同时开挖,并在场内中设置临时道路便于土方外运,临时道路做法采用道碴回填,坡度不大于1：7。
2)其他注意事项
在所有土方开挖完成后进行临时道路的挖除,挖除临时道路时必须采用长臂挖机,待临时道路挖除后,由吊车将挖机吊出场外。
土方开挖至土方回填完前必须进行24h不间断降、排水,并在基坑外设置排水沟,土钉墙围护部位开挖时应分段开挖,每段长度不超过20m,深度每次开挖不超过本层土钉高深度下50cm。最后挖到底部,电梯井、承台等局部深基坑部位,由挖机下到底部翻开土方,由上面一台挖机装车运走。降水效果如达不到要求,应停止挖土及时与设计单位、建设单位联系增加设置深井降水。
最后20cm土层应采用人工开挖,以防止坑底土质扰动,应开挖一块,垫层马上施工一块,垫层施工到坑底边。
挖承台时在桩上标上标高,以四周每边各不少于1处,以便开挖时能有效地控制挖土深度,挖好后及时定位浇注混凝土垫层,及先砌3皮砖胎模,以防砌砖胎模时重新放样和清理基底。
6.2 基坑现场监测
为确保施工的安全和土方开挖的顺利进行,在整个地下室施工过程中进行全过程监测,实行动态管理和信息化施工。以便及时调整施工方案和采取相应的应急措施,避免工程事故的发生。
1)基坑监测内容。①围护体沿深度的侧向位移监测(测斜管监测)累计位移值达到40mm(靠近四号路和八号路)或50mm,连续3d位移速率达3mm/d。②基坑开挖地下水位变化监测 水位变化控制值为0.8m/d。
2)基坑监测具体做法。①深层水平位移观测 在基坑边坡外侧埋设6个测斜管。侧向位移在基坑开挖过程中是很敏感的,是确定围护体系是否安全的一个重要数据。②地下水位观测 在基坑边坡外侧埋设25个水位管。监测开挖过程中基坑外侧水位。
3)具体检测数据。①深层土体侧向位移观测共设6个测斜孔；②基坑地下水位经监测,水位变化值在控制范围内,小于0.8m/d,符合设计和规范要求。
7 结语
该工程由于施工场地狭小,基坑面积大,基坑较深,对施工造成了一定的难度。工程采用的钻孔灌注桩结合土钉墙等施工工艺进行围护施工,不仅满足了深基坑的施工技术和安全围护的要求,也为同类工程起到了一定的借鉴作用。
论文作者:陈康龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
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