相鄰深基坑施工的控制措施研究

董 軍

(上海長(zhǎng)凱巖土工程有限公司,上海 200093)

0 引言

隨著城市的快速發(fā)展，在城市中心地塊往往會(huì)出現(xiàn)2個(gè)以上的相鄰基坑同期開(kāi)挖的情況。先開(kāi)挖的基坑不僅僅對(duì)后開(kāi)挖的基坑產(chǎn)生較大影響，還會(huì)造成資源的浪費(fèi)。李昀等[1]的研究表明在兩個(gè)相鄰的深基坑之間設(shè)置寬度為2倍開(kāi)挖深度的分隔帶，能有效減小2個(gè)相鄰深基坑同步開(kāi)挖時(shí)相互的影響。陳瑞[2]的研究表明相鄰兩基坑采用聯(lián)合分塊開(kāi)挖的方式也可以顯著降低相互之間的影響。本文通過(guò)結(jié)合上海閔行區(qū)七寶鎮(zhèn)19-01地塊工程案例，闡述了相鄰基坑在進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工時(shí)所采取的控制措施。

1 工程概況

上海市七寶19-01地塊與東側(cè)19-02地塊相鄰，兩地塊均設(shè)置了3層地下室。其中19-01地塊基坑周長(zhǎng)約452 m，開(kāi)挖面積約12 535 m2，基坑挖深約14.75 m。19-02地塊挖深約14.05 m～14.65 m。兩基坑平面布置圖如圖1所示。

1.1 工程地質(zhì)條件及水文條件

1.1.1工程地質(zhì)條件

基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)主要參數(shù)見(jiàn)表1。

本工程基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)涉及的地基土有①層、②1層、②3層、③層、④層、⑤1層。

表1 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)主要參數(shù)表

1.1.2水文條件

1)潛水。

實(shí)測(cè)取土孔內(nèi)的地下靜止水位埋深在1.04 m～2.11 m之間。

2)承壓水。

本工程施工時(shí)一級(jí)基坑按最不利承壓水頭計(jì)算會(huì)產(chǎn)生突涌。

1.2 基坑圍護(hù)形式及支撐形式

本基坑采用順作法施工，圍護(hù)采用鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，三軸攪拌止水，混凝土支撐體系。基坑相鄰處圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖見(jiàn)圖2。止水采用φ850@1 200三軸攪拌樁，擋土一般區(qū)域采用φ1 000@1 200鉆孔灌注樁，有效長(zhǎng)度30.0 m；整體采用三道鋼混凝土水平支撐，結(jié)合第一道支撐設(shè)混凝土棧橋。19-02地塊為地下3層，采用灌注樁+3道鋼筋混凝土支撐的圍護(hù)形式，與本工程同期施工。

2 施工重點(diǎn)難點(diǎn)

1)本工程基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)均為軟土地層，③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、④層淤泥質(zhì)粘土為軟弱土層，抗剪強(qiáng)度較低，工程性質(zhì)較差，容易造成基坑變形過(guò)大。同時(shí)②3層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土層滲透系數(shù)較大，因此要求保證止水帷幕施工質(zhì)量，避免發(fā)生滲流破壞。除此之外本場(chǎng)地第⑤3-2層及第⑦1層是(微)承壓含水層，因此施工過(guò)程中要做好承壓降水控制，保證基坑坑底的抗突涌安全。同時(shí)還需要考慮到降水對(duì)周邊環(huán)境條件的影響。

2)根據(jù)已有的資料，東側(cè)19-02地塊同樣是基坑工程施工，地下3層，基坑開(kāi)挖過(guò)程中，可能會(huì)對(duì)本工程基坑開(kāi)挖形成相互作用，要做好兩個(gè)地塊協(xié)同施工的安排，避免互相之間產(chǎn)生的不利影響。

3)19-01地塊與19-02地塊開(kāi)挖深度大、面積大，屬于超大深基坑開(kāi)挖，控制要點(diǎn)較多，施工難度大。相鄰基坑開(kāi)挖、支撐、地下室結(jié)構(gòu)施工時(shí)各施工工況的轉(zhuǎn)換搭接使得基坑內(nèi)部空間受力復(fù)雜，協(xié)調(diào)難度大[3]。

3 施工針對(duì)性措施

1)嚴(yán)格做好三軸攪拌樁止水帷幕的施工質(zhì)量控制，保證止水帷幕施工質(zhì)量；做好施工安排避免出現(xiàn)施工冷縫，一旦發(fā)現(xiàn)冷縫，則需采取補(bǔ)打三軸或補(bǔ)高壓旋噴等措施進(jìn)行處理，以避免止水帷幕出現(xiàn)滲漏。嚴(yán)格按照要求完成圍護(hù)灌注樁的施工，保證工程質(zhì)量，保證樁身強(qiáng)度；坑底應(yīng)做好高壓旋噴封底，避免出現(xiàn)突涌。

2)圍護(hù)樁及支撐施工過(guò)程中沒(méi)有形成完整的受力體系，當(dāng)局部出現(xiàn)受力或變形過(guò)大的情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)報(bào)告及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)度及工況，避免基坑進(jìn)一步變形。在土方開(kāi)挖過(guò)程中，相鄰基坑間的土體易發(fā)生較大豎向位移，須做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格控制變形。基坑周邊施工荷載應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，防止給基坑帶來(lái)安全隱患。

3)制定完善的降水方案，開(kāi)挖前三周應(yīng)開(kāi)始降水，對(duì)淤泥質(zhì)土層保證足夠的降水時(shí)間。降水期間重點(diǎn)觀測(cè)基坑外側(cè)的水位變化以及建筑物沉降、裂縫情況，若出現(xiàn)水位變化較大、建筑沉降過(guò)快應(yīng)立即停止坑內(nèi)降水工作，并立即采取措施。基坑外應(yīng)布設(shè)承壓水觀測(cè)井，基坑內(nèi)應(yīng)布設(shè)降壓井，當(dāng)承壓水水頭埋深超過(guò)臨界狀態(tài)時(shí)開(kāi)啟降壓井降低承壓水水頭，防止突涌發(fā)生。

4)土方開(kāi)挖應(yīng)采用聯(lián)合分塊開(kāi)挖的方式，堅(jiān)持分層、分塊、先撐后挖、對(duì)稱開(kāi)挖的原則。土方應(yīng)根據(jù)支撐布設(shè)順序分層開(kāi)挖，本工程設(shè)有三道混凝土支撐，因此土方應(yīng)分別開(kāi)挖至第一道支撐底、第二道支撐底和開(kāi)挖到坑底，避免基坑內(nèi)出現(xiàn)較大高差，防止土體隆起沉降位移過(guò)大。開(kāi)挖順序19-01地塊應(yīng)從東側(cè)往西側(cè)退挖，19-02地塊應(yīng)從西側(cè)往東側(cè)退挖，采用跳挖的方式分塊開(kāi)挖，以減小基坑變形。

5)要保證基坑圍護(hù)施工進(jìn)度，設(shè)法與19-02地塊基坑圍護(hù)工期大致同步，減小互相間的不利影響。為了在各施工工況保證同步，業(yè)主、總包應(yīng)負(fù)責(zé)與相鄰基坑各參建單位密切溝通協(xié)調(diào)，兩個(gè)項(xiàng)目參建單位應(yīng)共享施工工況、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)各方協(xié)商解決。

6)連通道區(qū)域施工前，同交通、城管等相關(guān)管理部門進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，需占用的路面及街道需提前申請(qǐng)，保證施工可以順利進(jìn)行。對(duì)于可能影響到的管線，在施工前要同管線管理部門進(jìn)行溝通，如果需要移除管線的則及時(shí)移除，在施工后再恢復(fù)。在施工時(shí)，需設(shè)置臨時(shí)圍擋，并派人疏導(dǎo)交通。施工完成后，立即恢復(fù)道路及圍墻。

4 結(jié)語(yǔ)

在基坑施工過(guò)程中，基坑整體變形較小，相鄰兩基坑開(kāi)挖過(guò)程均較為平穩(wěn)，證明所采用的施工方式可有效避免項(xiàng)目出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，可作為參考為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。