緊鄰老民居與地鐵站的深基坑施工技術*

上海建工二建集團有限公司 上海 200080

1 工程概況

海東海商業(yè)廣場項目位于上海市打虎山路以東、錦西路以南，北側緊貼軌交8號線鞍山新村站站廳?；影茨媳狈譃棰駞^(qū)（3 道混凝土支撐，挖深15.9 m，局部深坑18.6 m）、Ⅱ、Ⅲ區(qū)（挖深7.1 m）。本文針對較為典型的Ⅰ區(qū)圍護基坑開挖展開介紹。

2 周邊環(huán)境

Ⅰ區(qū)基坑東西兩側毗鄰鞍山二村， 7 幢民居均為6 層淺基礎建筑，房齡均在30 年以上，房屋走向垂直于基坑，距離基坑8 m左右。經(jīng)第三方鑒定，其中有嚴重損壞房1 幢，一般損壞房4 幢，基本完好房2 幢。Ⅰ區(qū)基坑南側與軌道站相距16 m，軌道站臺層埋深14.25 m（圖1）。如何有效保護兩側老民居及南側軌道站臺成為重中之重。

3 設計方面的保護措施

3.1 確定因地制宜的施工流程

基坑南側緊鄰軌道鞍山新村站站廳，為了保證軌道運營的安全，設計方案將基坑分為3 大塊，先開挖Ⅰ區(qū)，待Ⅰ區(qū)施工至±0.00 m結構板標高后，依次開挖Ⅱ、Ⅲ區(qū)。

圖1 周邊環(huán)境示意

3.2 合理的圍護形式

Ⅰ區(qū)基坑設置厚1 000 mm地下連續(xù)墻作為圍護結構，墻底標高－43.45m。地下連續(xù)墻內、外側采用單排Φ850@600 mm三軸水泥攪拌樁作為槽壁加固，樁底標高為－18.45 m，水泥摻量≥20％。

3.3 對周邊環(huán)境、建筑的保護措施

地下連續(xù)墻成槽之前，在地下連續(xù)墻與東、西兩側居民樓地基之間設置了拱形雙排隔離樁，此舉有效保護了鞍山新村2 棟多層混合結構建筑[1]。隔離樁采用Φ350 mm雙排樹根樁，樁長22 m，樁底標高－22.45 m，隔離樁也起著止水的作用。東側便道打下9 根鉆孔灌注樁、樁頂設1 道700 mm×400 mm鋼筋混凝土壓頂、厚30 cm混凝土道路板共同加固了老民居側的道路基礎。

4 施工方面的保護措施

4.1 解決來自居民的干擾因素

老民居房齡30 年多，為天然地基基礎、預制樓板結構。前期圍護施工時，房屋產生了下水管堵塞，門窗無法正常啟閉的情況。因此，周邊居民產生抵觸情緒，多次阻攔施工。土方開挖必須是一個連貫的施工過程，間斷性施工對基坑安全是致命的。我們耐心地向居民解釋將如何采取保護措施，并召開多次協(xié)調會議后，居民終于同意基坑開挖。

4.2 貫通承壓水降水措施[2-4]

場地內主要由黏性土、粉性土、及砂土組成，具有成層分布的特點。由于局部缺失第⑥層土，第⑦層承壓含水層與第⑤2-1 層砂質粉土微承壓水層在基坑西側深－37.82 m處局部貫通（圖2），故深43.45 m的地下連續(xù)墻未完全隔斷第⑦層承壓含水層。根據(jù)水文地質情況，在基坑東側布置3 口承壓井（2 口降壓井，1 口觀測井），在第1、2、3層土方開挖時并不啟動，待第4層土方開挖時按需抽水。本工程第4層土方開挖時，基坑有個別點出現(xiàn)少量冒水，立即啟動2 口降壓井并加大抽水力度，待墊層施工完畢后停止抽水。

圖2 棧橋布置及承壓含水層貫通區(qū)域

4.3 完整的監(jiān)測體系

本次基坑監(jiān)測的范圍包括常規(guī)的基坑地下連續(xù)墻測斜、主撐軸力、圍檁立柱、周邊管線沉降、房屋垂直位移，軌道隧道垂直位移等內容。另外，在開挖過程中，監(jiān)測單位對老民居的傾斜度進行了監(jiān)測，并在±0.00 m結構板完成后對6 幢老民居的結構完好性進行了鑒定。

4.4 劃分挖土分塊的方案選擇

本工程基坑挖深15.9 m，采用3 道鋼筋混凝土支撐，土體開挖分4 層進行。結合基坑幾何形狀，土體開挖以盆式開挖為主導思路。在設計劃分大塊的基礎上進行小塊細化，基本以每日出土量為劃分小塊的依據(jù)。第1、2、3道土方在開挖過程中，設想了2 套挖土分塊方案。

方案一針對居民樓的安全，進行土方開挖劃分及挖土走向，自南向北形成支撐（圖3）。

方案二針對軌道運營的安全，自北向南開挖并形成支撐（圖4）。

圖3 土方開挖分塊（方案一）

圖4 土方開挖分塊（方案二）

最終，考慮到Ⅰ區(qū)基坑距離軌道還有16 m，而距離居民樓最遠處僅14 m。權衡再三，決定選用方案一。在實施過程中，基坑變形累計量僅14 mm。

4.5 延緩開挖后期房屋變形量的措施

第3層土方開挖過程中，兩側居民樓角點沉降量加速累計，為此，特別制定了分小塊支撐必須在24 h內形成的施工方案。限時支撐在一定程度上緩解了開挖后期的基坑變形量。基坑變形量的收斂使老民居的房屋沉降及傾斜都得到了較好控制。

第4層土方開挖時，基坑中央的局部深坑底標高達到－17.9 m，東側居民樓角點已達到累計報警值。為保護基坑兩側老民居的安全，東側局部墊層采用厚500 mm的C50混凝土，盡量減少沉降量及傾斜量。

5 結語

土方開挖前，鞍山新村居民樓最大累計沉降量36.25 mm，土方開挖完成后最大累計沉降量69.87 mm，累計沉降量僅為33.62 mm。房屋傾斜量在土方開挖前后變化甚小，可見房屋基本均勻沉降。土方開挖前后，對于軌道隧道及站臺的影響很微小，在5 mm內上下浮動，且未出現(xiàn)報警值。

本工程深基坑施工通過設置隔離樁、限時支撐、按需抽水、增厚墊層并提高標號、合理安排開挖順序等多項保護措施，將基坑的變形控制在最小區(qū)域，從而較好保護了周邊的建筑和環(huán)境，達到了理想的效果。