周邊環(huán)境復(fù)雜條件下深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)分析

于方舟

上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司 上海 200065

在城市發(fā)展過程中隨著基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步完善，當(dāng)前城市工程建設(shè)之間建筑工程相互疊加這就導(dǎo)致工程和工程之間容易受到相互影響，造成了工程周邊環(huán)境的復(fù)雜化。在城市建設(shè)過程中很多建設(shè)在進(jìn)行基坑設(shè)計(jì)過程中要使建筑和基礎(chǔ)坑之間進(jìn)行穩(wěn)定和安全的相互建筑影響，在此環(huán)境下開展對復(fù)雜周邊環(huán)境下的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)分析[1]。

1 工程概況

擬建的“松江區(qū)岳陽街道SJC10012單元28A-06A號地塊動(dòng)遷安置房工程新建項(xiàng)目”位于上海市松江區(qū)岳陽街道，松匯中路南側(cè)，人民南路西側(cè)。擬建建（構(gòu)）筑物主要包括8幢17層住宅樓、2棟沿街商業(yè)、地下車庫及門衛(wèi)、配電房、垃圾房、圍墻等，總用地面積26205.2m2，總建筑面積93479.16m2(地上59157.46m2、地下34321.70m2)。

本工程場地原為老廠房，樁基施工作業(yè)前已全部清除地表及地下障礙。西側(cè)距離已建住宅本工程擬建建筑物北側(cè)距離已建松匯中路最近約15.0m；樓約12.0m；南側(cè)距離人民河約15.0m；東側(cè)距離已建人民南路最近約36.0m，距離地鐵9號線約55m。周邊環(huán)境對本工程施工有一定限制因素。

圖1 總平面布置圖

2 基坑工程特點(diǎn)、難點(diǎn)分析

本工程場地位于松江區(qū)岳陽街道，東至人民南路，西至平安小區(qū)，南至人民河，北至松匯中路。本項(xiàng)目為基坑工程，1#樓基坑開挖面積約1020㎡，基坑周長147m，開挖深度3.15m。8#樓基坑開挖面積約640㎡，基坑周長108m。開挖深度6.75m。地下車庫基坑開挖面積約17556㎡，基坑周長548m。開挖深度9.35m。局部落深1.4-2.8m。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查分析，總結(jié)出本項(xiàng)目主要特殊性在于：

2.1 特殊的地理位置

本工程位于上海市松江區(qū)人民南路與松匯中路交叉口，東鄰醉白池與地鐵9號線，地處景點(diǎn)旅游、出行繁華地段，西鄰平安小區(qū)，因此對現(xiàn)場文明施工、環(huán)境保護(hù)、周邊擾民、現(xiàn)場周邊安全有較高的要求，對組織交通運(yùn)輸、材料和設(shè)備進(jìn)出場均較為嚴(yán)格的要求。

2.2 特殊的場地條件

本工程場地狹窄，東距用地范圍線0.82m，南臨近用地范圍線，西距用地范圍線3.9m，北距用地范圍線6.8m。在基坑開挖前，施工用場地較少，場地遠(yuǎn)不能滿足施工的需要。只能與東側(cè)的停車場與北側(cè)的原圍墻內(nèi)的用地進(jìn)行協(xié)調(diào)、租賃來解決辦公、職工宿舍、材料加工及堆放及場地內(nèi)循環(huán)路用地問題。

2.3 現(xiàn)場樁基障礙較多

本工程1#區(qū)域存在約800根長約14.5m的方樁，在7#區(qū)域存在約122根?500的混凝土樁，同時(shí)多個(gè)區(qū)域存在厚0.3～0.9m的原有筏板基礎(chǔ)。

2.4 東側(cè)電纜需要保護(hù)

東側(cè)距基礎(chǔ)圍護(hù)2.0m左右，中心深度1.4～2.23m的16孔電力管廊。此管廊距清障較近，存在較大危險(xiǎn)性[2]。

3 基坑工程開挖與支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 基坑的開挖

在基坑開挖施工過程中，需要落實(shí)層次性的工作原則，嚴(yán)格按照總體的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，不斷的優(yōu)化現(xiàn)有的施工模式，從而減少基坑開挖環(huán)節(jié)各種安全隱患問題的發(fā)生。在開挖施工開始之前，需要核對整體的施工參數(shù)。在一般基坑工程中，由于規(guī)模和大小不同，所以開挖之前需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和確認(rèn)，之后再按照現(xiàn)場情況選擇正確的施工方案，從而提高整體的施工質(zhì)量，確保基坑開挖的有序和安全。

本工程中，基坑工程土方開挖采用島式開挖，按先撐后挖、限時(shí)、對稱、分層、分區(qū)等的開挖方法確定開挖順序，嚴(yán)禁超挖，減少基坑無支撐暴露開挖時(shí)間和空間。嚴(yán)格按照土方開挖分區(qū)圖紙中分區(qū)編號大小的順序從小到大依次施工，編號數(shù)字相同區(qū)域需要同時(shí)施工，且土方開挖應(yīng)針對上海地區(qū)軟土的流變特性應(yīng)用“時(shí)空效應(yīng)”理論。有效確保了基坑開挖的安全可控。

3.2 基坑支護(hù)

長期以來，通過相關(guān)實(shí)踐總結(jié)，形成了適合于不同地質(zhì)條件和不同深度的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，支護(hù)結(jié)構(gòu)選型主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型和支撐體系的選擇。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能是承受土壓力、地面荷載等側(cè)向壓力、止水，選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)主要考慮基坑周邊環(huán)境、基坑深度、工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件等。本項(xiàng)目中根據(jù)工程的規(guī)模和基坑周邊環(huán)境特點(diǎn)：

1）1#樓基坑圍護(hù)采用Φ700@500二軸攪拌樁重力壩加固形式

2）8號樓基坑圍護(hù)止水帷幕采用Φ850@600三軸攪拌樁加鉆孔灌注樁形式。

3）地下車庫基坑圍護(hù)南側(cè)、西側(cè)、北側(cè)止水帷幕采用Φ850@600三軸攪拌樁，采用套打一孔方法施工。

4）1號樓、8號樓及地下車庫基坑圍護(hù)內(nèi)局部落深超過1.2m深坑采用Φ700@500二軸攪拌樁加固。

5）8#樓基坑圍護(hù)采用Φ850@600三軸攪拌樁加鉆孔灌注樁形式，圍護(hù)支護(hù)采用Φ600@800鉆孔灌注樁。

6）地下車庫基坑圍護(hù)南側(cè)支護(hù)采用Φ800@1000鉆孔灌注樁，西側(cè)房屋處采用Φ900鉆孔灌注樁，西北側(cè)貼邊深坑處采用Φ900@1100、Φ1000@1200鉆孔灌注樁，北側(cè)采用Φ800@1000鉆孔灌注樁。

7）8#房立柱樁采用Φ800鉆孔灌注，樁內(nèi)下插440*440角鋼格構(gòu)柱。

8）本工程地庫基坑圍護(hù)東側(cè)采用600mm厚東西連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),槽深29.25、32.05m、33.25m。地墻間采用鎖口管柔性接頭。地下連續(xù)墻混凝土等級為C30（水下混凝土按C35配置），導(dǎo)墻垂直度控制在±7.5mm內(nèi)，導(dǎo)墻內(nèi)墻垂直度控制在±3mm內(nèi)，導(dǎo)墻頂面平行，全長范圍內(nèi)高差控制在±5mm內(nèi)，導(dǎo)墻軸向誤差控制在±10mm之內(nèi)。導(dǎo)墻上口高出地面 100mm，以防垃圾和雨水沖入導(dǎo)槽內(nèi)污染或者稀釋泥漿[3]。

3.3 降水設(shè)計(jì)方案

3.3.1 降水施工難點(diǎn)分析

基坑工程的安全很大程度上要依賴于降水的成功與否，基于此，本項(xiàng)目中，施工團(tuán)隊(duì)根據(jù)基坑相關(guān)支護(hù)結(jié)構(gòu)與水文地質(zhì)情況，進(jìn)行了精準(zhǔn)化的降水設(shè)計(jì)分析，主要降水難點(diǎn)有以下幾個(gè)方面[4]：

（1）根據(jù)本工程的基坑開挖與支護(hù)的特點(diǎn)：在基坑工程樁、圍護(hù)、加固完成，卸土至支撐底標(biāo)高后，開始施工降水井。由于本場地內(nèi)雜填土較厚，且可能存在地下障礙物，為便于清障，以保證降水井的順利施工，首道支撐應(yīng)跟在降水井之后進(jìn)行施工。

（2）基坑開挖深，降水幅度大，降水歷時(shí)長，降水深度應(yīng)控制在開挖面下0.50m～1.00m，水位下降幅度較大。

（3）地質(zhì)條件：場地地質(zhì)條件復(fù)雜，淺部土層結(jié)構(gòu)松散、透水性差、滲透性更差。

（4）本場地內(nèi)微承壓水埋深較淺，開挖至第一程度，易對基坑造成突涌。應(yīng)有計(jì)劃的降低承壓水頭高度：將其控制在安全值內(nèi)，保障基坑開挖順利和安全。

（5）降水運(yùn)行安排：為避免降水過早運(yùn)行對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響，降水運(yùn)行可在首道支撐形成后開始。

3.3.2 降水施工難點(diǎn)對策

針對本工程特點(diǎn)，充分利用我公司在附近地區(qū)的已完成或在建的，與本工程水文地質(zhì)條件或圍護(hù)特征、開挖工況等較為類似的專業(yè)降水設(shè)計(jì)及地下水控制經(jīng)驗(yàn)。采用以下措施解決本基坑降水工程中的難點(diǎn)：

（1）本基坑降水成井在基坑工程樁、圍護(hù)、加固及首層土方開挖后施工，采用3臺工程鉆機(jī)進(jìn)行成井和降水施工。

（2）由于本基坑止水帷幕將開挖深度范圍內(nèi)的潛水含水層完全隔斷，因此本次降水只考慮降低坑內(nèi)的潛水，不考慮外界水補(bǔ)給。

（3）基坑內(nèi)的潛水處理，擬設(shè)計(jì)真空疏干井疏干處理、并完成上部潛水降水工作。深層承壓水?dāng)M設(shè)計(jì)減壓井泄壓處理、并完成下部承壓水減壓降水工作。

（4）降水過程中需加強(qiáng)坑外水位觀測，做好應(yīng)急措施，防止圍護(hù)滲漏對坑外環(huán)境造成影響。

（5）本項(xiàng)目中，含水量最大區(qū)域?yàn)樯喜康臐撍畬樱谴藚^(qū)域內(nèi)的滲透性相對比較差，如果要將這個(gè)區(qū)域內(nèi)的水排出去，只能依靠地下水的重力作用，所以要在短時(shí)間內(nèi)完成降水，是比較困難的，基于此，施工團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目開挖之前20天，就采用了真空力度為65kPa以上“真空預(yù)抽水”進(jìn)行排水，讓這個(gè)區(qū)域內(nèi)的水能夠得到及時(shí)有效的排出，保證了相關(guān)施工的順利進(jìn)行[5]。

（6）降水運(yùn)行過程中，必須遵循“分區(qū)、分層、分塊、限時(shí)、緩開”的降水原則，本同時(shí)要做好相關(guān)監(jiān)測措施，保證水位控制在安全合理范圍之內(nèi)，水位太高或者降水超降了，都容易對工程項(xiàng)目造成不利影響，同時(shí)要考慮到對周邊環(huán)境造成的一些不良影響，同時(shí)為了保證降水工作的不間斷，在項(xiàng)目施工現(xiàn)場，項(xiàng)目采用了雙電源的措施，同時(shí)配備了專業(yè)發(fā)電機(jī)組，確保降水工作不間斷的正常順利開展。

圖2 8#樓基坑疏干降水井示意圖

3.4 基坑監(jiān)測

本項(xiàng)目中的基坑監(jiān)測，其主要目的的針對基坑內(nèi)的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)控；同時(shí)也要確保相關(guān)水位控制在安全合理的范圍內(nèi)；準(zhǔn)確把握地面沉降情況及臨近建筑的一些變形監(jiān)測。這樣才能確保施工的順利進(jìn)行[6]。

本項(xiàng)目中，因基坑開挖面積比較大，所以必須委托專業(yè)監(jiān)測單位對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，加強(qiáng)信息化施工，監(jiān)測數(shù)據(jù)必須提交一份給降水單位，對周邊環(huán)境出現(xiàn)異常情況，監(jiān)測單位必須通知降水單位，使降水單位根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整抽水井?dāng)?shù)以及抽水井位置。在合理的工作程序下，基坑開挖應(yīng)加快進(jìn)度，讓基坑暴露的時(shí)間縮短，減少因開挖產(chǎn)生的沉降變形量。對各種管線、需要保護(hù)的建筑等，必須由專業(yè)監(jiān)測單位進(jìn)行監(jiān)測。在降水運(yùn)行過程中，減壓井安裝水表，每天匯總抽水量，應(yīng)根據(jù)出水量的大小，來調(diào)整運(yùn)行的井?dāng)?shù)以減小和控制降水對環(huán)境的影響。基坑降水施工過程中，如上部圍護(hù)發(fā)生滲漏或嚴(yán)重滲漏，總包應(yīng)及時(shí)采取封堵措施，以避免導(dǎo)致基坑外側(cè)淺層潛水位發(fā)生較大幅度下降以及由此加劇坑外的地面沉降[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合某工程項(xiàng)目，就周邊復(fù)雜條件下的深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了一些分析和探討，首先分析了基坑的特點(diǎn)及難點(diǎn)，然后就具體的基坑開挖、支護(hù)、降水、檢測技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了一些分析，總之，在此類復(fù)雜周邊環(huán)境下進(jìn)行基坑工程施工時(shí)，需要嚴(yán)格按照行業(yè)的要求以及標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新當(dāng)前的施工模式，并且做好前期的勘察，了解周邊環(huán)境對基坑工程的影響，之后再按照現(xiàn)場的實(shí)際情況，提出更加科學(xué)的基坑開挖和支護(hù)、降水監(jiān)測方案，才能確保基坑工程施工的順利進(jìn)行；希望本文的分析可以拋磚引玉，和大家一起探討促進(jìn)此類工程施工技術(shù)的不斷進(jìn)步[8]。