深圳某改擴建學(xué)校深基坑支護及監(jiān)測方案研究

許俊青 蔣宏鳴

摘?要：針對深圳某改擴建學(xué)校項目基坑工程，介紹了項目概況、周邊環(huán)境和地質(zhì)及水文情況，分析了深基坑的情況。結(jié)合基坑周邊環(huán)境，根據(jù)本工程基坑的特點，設(shè)計了安全穩(wěn)定、經(jīng)濟合理的基坑支護方案。根據(jù)基坑支護方案，對監(jiān)測內(nèi)容進行分析，形成了可靠的基坑監(jiān)測方案。

關(guān)鍵詞：深基坑;支護方案;基坑監(jiān)測

文章編號：2095-4085（2020）06-0126-03

1?工程概況

1.1?項目概況

本工程是政府投資建設(shè)的原特區(qū)外村辦學(xué)校擴建工程，通過保留原教學(xué)樓、改建原操場并新增部分用地的方式將原24班小學(xué)升級為54班九年一貫制學(xué)校。項目用地面積23436m2，保留建筑面積8087m2，新建總建筑面積60625m2，其中地上7層，共36981m2，地下2層，共23645m2。

1.2?周邊環(huán)境

項目場地為東西狹長型，北側(cè)為在建園區(qū)，建筑物及管線主要集中分布在場地南側(cè)及東側(cè)。

東側(cè)相鄰單層磚混建筑若干，距坑邊最近處10.90m;南側(cè)西段緊鄰原教學(xué)樓，距坑邊最近處13.10m，終端緊鄰現(xiàn)狀幼兒園，距坑邊最近處14.50m，東段緊鄰自建民宅，距坑邊最近處16.60m;西側(cè)緊鄰一棟自建民宅，距坑邊最近處16.60m;北側(cè)為待建規(guī)劃道路及在建工地。

項目用地面積為23436m2，配建地下室面積達36981m2，地下空間利用率高，導(dǎo)致基坑支護結(jié)構(gòu)與規(guī)劃紅線較近，南側(cè)坑邊距紅線最近處約5.70m，北側(cè)坑邊距紅線最近處約1.80m。

1.3?工程地質(zhì)及水文情況（表1）

（1）地質(zhì)情況?場地原始地貌單元為中臺地～沖洪積階地，地形略有起伏，地勢北高南低。根據(jù)巖土地質(zhì)勘察揭露，場地內(nèi)地層自上而下依次為：第四系人工填土層Qml4;第四系全新統(tǒng)坡洪積層Qdl+pl4;第四系上更新統(tǒng)沖洪積層Qal+pl3;第四系殘積土層Qel，下伏基巖燕山四期（早白堊世）混合花崗巖ηγ5K1。

（2）水文情況?根據(jù)地勘情況，結(jié)合場地及周邊地形地貌分析，地下水分為第四系孔隙水及基巖裂隙水。孔隙水主要賦存于第四系人工填土層、沖洪積砂層中，其次賦存在第四系坡積、沖洪積、殘積層和全風(fēng)化巖層中。

其中雜填土、礫砂層為強透水層，砂層具有微承壓性;雜填土層中的塊石含量變化大，礫砂層中黏性土含量不一，直接影響其滲透性，主要接受大氣降水及地下水側(cè)向補給。基巖裂隙水主要賦存于強、中風(fēng)化巖節(jié)理、裂隙內(nèi)，受節(jié)理、裂隙發(fā)育程度控制，具有微承壓性，主要接受基巖裂隙水的側(cè)向滲流補給和上層潛水的越流補給，以滲流方式向低洼處排泄。強～中風(fēng)化巖為中等透水層。

本場地地下水及地下水位以上土層按Ⅱ類環(huán)境考慮，地下水位以上土按B類考慮。

初勘期間，水位埋深介于0.5～6.70m，高程介于23.14～27.78m，平均高程為25.55m。初勘期間正值旱季，水位埋深較深。詳勘期間，水位埋深介于0.9～2.8m，高程介于25.73～28.5m，平均高程為27.13m。詳勘期間正值雨季，水位埋深較淺。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果及周邊場地的工程經(jīng)驗，場地地下水位年變化幅度可按1.0～2.0m考慮。

2?基坑概況

2.1?基坑總體情況

本基坑形狀呈東西向長矩形，周長約770m，西側(cè)地下一層，約5900m2，東側(cè)地下二層，約12600m2。

本工程±0.0相當(dāng)于絕對標(biāo)高+26.9m，西側(cè)原小學(xué)場地基本平坦，絕對標(biāo)高+28.5m，東側(cè)場地地勢較高，且略有起伏，場地標(biāo)高介于+23.2～34.7m。考慮到北側(cè)為待建學(xué)校配套道路，且近期內(nèi)也將實施，為降低基坑支護費用，建議建設(shè)單位將北側(cè)場地平整至道路設(shè)計標(biāo)高+23.7～+28.5m，南側(cè)及東側(cè)場地均平整至場地平均標(biāo)高 +25.0～+27.2m。

2.2?基坑挖深及等級

基坑西南側(cè)原小學(xué)場地區(qū)域挖深8.7～12.55m，南側(cè)幼兒園區(qū)域挖深9.95m，東南側(cè)民宅區(qū)域挖深9.95～11.25m，東側(cè)空地區(qū)域挖深9.05m，北側(cè)區(qū)域挖深9.05～10.48m。

基坑南側(cè)小學(xué)與幼兒園交界區(qū)域挖深大于12m，安全等級按一級考慮;其余范圍周邊建筑基礎(chǔ)與坑邊距離大于一倍挖深，小于兩倍挖深，且挖深小于12m，安全等級按二級考慮。

3?基坑支護方案

擬建建筑物設(shè)有地下二層，局部地下一層，基坑周邊環(huán)境條件很復(fù)雜，破壞后果嚴重。根據(jù)深圳規(guī)范規(guī)定，超過8m的基坑應(yīng)選擇單排樁或雙排樁、樁錨、樁撐等形式。

經(jīng)分析，由于基坑南側(cè)存在原教學(xué)樓，距離最近處10m，且需要保留并正常使用。出于安全性考慮，采用單排樁懸臂支護不能滿足變形要求;樁錨形式下錨索將進入小學(xué)及幼兒園建筑底部，對教學(xué)樓造成不利影響;樁撐支護極大增加工期及造價。考慮北側(cè)道路即將開建，經(jīng)協(xié)調(diào)規(guī)劃、國土等部門，北側(cè)基坑局部超出紅線，采取放坡加土釘墻，而南側(cè)采用雙排樁懸臂，形成開放式基坑，施工方便。

總體而言，本工程地勢起伏較大，基坑支護結(jié)構(gòu)根據(jù)周邊環(huán)境條件主要采用兩種形式：北側(cè)區(qū)域采用土釘墻放坡+泄水孔方案;南側(cè)區(qū)域采用雙排樁+樁間旋噴樁止水方案，最終基坑如圖1所示。

4?基坑監(jiān)測方案（表2）

由于基坑面積大、開挖較深，周邊環(huán)境保護要求較高，須在施工過程中進行監(jiān)測，全面了解支護結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境狀況，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)施工。本基坑環(huán)境保護等級定為二級，監(jiān)測等級定為二級。

4.1?監(jiān)測內(nèi)容和頻率

根據(jù)本工程施工的特點、周邊環(huán)境特點及設(shè)計的常規(guī)要求，監(jiān)測主要分兩大類內(nèi)容。

（1）周邊環(huán)境主要監(jiān)測項目?坑壁土體深層水平位移;基坑周邊地表豎向沉降;基坑外側(cè)地表裂縫（如有）;臨近建（構(gòu)）筑物沉降、水平位移、傾斜和裂縫（如有）;臨近地下管線水平及豎向位移。

監(jiān)測階段：開挖前及開挖階段。

（2）支護體系主要監(jiān)測項目?支護體系觀察;支護結(jié)構(gòu)（邊坡）頂部豎向、水平位移;支護結(jié)構(gòu)裂縫;支護結(jié)構(gòu)深層水平位移（測斜）;基坑內(nèi)外地下水位;基坑底部位移和隆起量。

監(jiān)測階段?除地下水外，其余僅需開挖階段監(jiān)測。

（3）監(jiān)測頻率?土方開挖前，基坑監(jiān)測頻率為1次/周，且總次數(shù)≥2次，從基坑開始開挖至地下室回填完成，雙排樁和土釘墻區(qū)域1次/d。

如遇暴雨、圍護結(jié)構(gòu)變形量達報警值或平均變形速率大于2mm/d時，頻率應(yīng)加密至不少于2次/d，且應(yīng)對工況實施情況進行跟蹤監(jiān)測，并及時通報。

4.2?監(jiān)測預(yù)警值

參建各方建立突發(fā)情況應(yīng)急預(yù)案，提高對突發(fā)情況的應(yīng)對和處理能力，保證基坑開挖安全[1]。

2）基坑監(jiān)測預(yù)警值取控制值的80%，當(dāng)監(jiān)測變化速率達到表中規(guī)定值或者連續(xù)3d超過該值的70%時應(yīng)報警。

3）達到報警值，應(yīng)立即停止，進行分析并采取相應(yīng)措施。

5?結(jié)?論

根據(jù)工程設(shè)計和地質(zhì)勘察情況，結(jié)合項目周邊情況，形成了安全穩(wěn)定、經(jīng)濟合理的“雙排懸臂樁+土釘墻放坡”基坑支護方案，并根據(jù)基坑支護方案及周邊情況，制定了基坑監(jiān)測方案。

在深基坑施工過程中，施工開挖時序必須與設(shè)計要求一致，遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則，確保深基坑施工安全。

參考文獻：

[1]洪選華，侯澤輝，黎偉.基坑開挖對鄰近樁基的影響及數(shù)值分析[J].廣州建筑，2019，47（1）：11-14.