已建建筑旁深基坑工程施工技術

林科杰

（浙江，寧波，315000）

已建建筑旁深基坑工程施工技術

林科杰

（浙江，寧波，315000）

深基坑是一個古老且具有時代特點的系統工程。文章根據某一工程的實踐，探討了相鄰既有建筑建造商場的深基坑施工技術。

土釘支護；攪拌樁；工程施工

引言

由于市區建筑密集，基坑開挖產生的側向變形和附加應力對鄰近建筑物影響很大，因此，在基坑開挖時要特別注意基坑支護。通常的做法是:先查明既有建筑的基礎型式、結構類型、建成年代和使用情況等，然后根據鄰近既有建筑的擬建工程的結構類型、荷載大小、基礎型式、間隔距離以及土質情況等因素分析可能產生的影響程度，并提出相應的預防措措施。如：對既有建筑進行地基基礎局部加固以減少該既有建筑側邊地基土的附加應力，對施工邊坡進行加固支護等。可有效防治滑坡。現就我市在某鬧市地段相鄰既有建筑邊建造大型商場的深基坑施工技術談一點體會。

一、工程概況

我市（寧波市）擬建的某百貨商場。南側相鄰的是六層商住樓，東側為市民廣場，西側為七層房管大廈，擬建商場總建筑面積為45000m2,地下建筑面積7800m2，地面建筑為框架5層，最大跨度為15m，基礎采用了預應力管樁，樁頂標高為一5.6m，基坑開挖深度為5.8m，而基坑底與南面商住樓基礎板底高差達4m。而相鄰兩基礎外邊緣水平距離為7.9m。

為防止樁基礎施工對相鄰既有建筑基礎造成下利影響，我們已經制訂了基礎施工方案。①打樁時采取由南向北施工，從既有建筑向另一方向施打。②在南側布置應力釋放孔，減少打樁時對既有建筑基礎的擠土效應。③合理布置打樁時施工順序，對于密集樁群自中間向兩個方向或者四周對稱施打。④根據基礎的設計標高，先深后淺。⑤根據樁的規格，先大后小，先長后短。

由于只考慮了樁基而疏忽了基坑開挖對既有建筑的影響，在基礎開挖中因施工方案不周密，措施采取不當，發現南面相鄰的商住樓受其影響出現微裂縫，且有繼續擴大的趨勢，如不采取有效措施，后果不堪設想。鑒于基礎施工中對南面高住樓已產生了不利影響，故我們立即停止開挖，并對該工程基礎施工重新進行了論證，制訂了周密的防治方案。

二、基礎施工技術方案

開挖基坑時，確保既有建筑邊坡安全，新建基坑支護結構外邊緣與鄰近既有建筑基礎的距離不應小于基坑開挖深度的1.2～ 1.5倍。

位于穩定土坡坡頂上的既有建筑，當垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長小于或等于 3m時,其基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離符合下式要求，但不得小于2.5m:

a—基礎底面外邊緣線至坡頂的水平距離；

b—垂直于坡頂邊緣線的基礎底面邊長；

d—基礎埋置深度；

β—邊坡坡角。

而現場實際情況是：a=5m b=3.6m d=1.8m tanβ=2

現場施工中基坑開挖度為5.8m,基坑邊緣與原有建筑基礎距離a=5m,由 式1右邊得a=5m＜8.1m，基坑邊坡穩定性能不能滿足要求，為確保既有建筑基礎安全，防止基坑開挖后坡面滑移必須①對于開挖基坑采取防護措施。②對于既有建筑基礎持力層土體應采取相應加固措施。③對基礎坡進行防滑移處理。

1、方案論證

由于基礎已經部分開挖，對于既有建筑地基加固要既不能防礙已開挖坡面的穩定、已入土的管樁的質量，又考慮到經濟成本和施工工期。如果采用預制樁作維護樁雖然可以縮短工期，但是坡道上方水平距離有限，樁的打入破壞了坡面與坡道的整體性，坡面必將在土的主動土壓力作用下向外側滑移，對于施工的安全和加固商住樓的有效性都有極大的影響，另外坑內外地下水在外廁水位高差的源動力作用下，對坡面土的粘聚力也有一定的影響,不利于坡面的穩定性，所以樁還必須具備一定的止水效果。經過研究決定在既有建筑北面采用水泥士深層攪拌樁，并穿透軟弱土層及危險滑弧以下 2m。深層攪拌樁是用于加固飽和軟土地基，利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制拌和，使其硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的地基，以減少現有建筑的荷重對坡面的附加應力，利用自身重量擋土，同時搭接的連續性又是不錯的止水結構。

加固基坑邊坡，一般有以下幾種方法:土釘支護、深層攪拌樁、混凝土鋼絲網護坡面。有時一種方法不能達到預期效果，需要多種方案相結合，因此根據場地地質情況、周圍環境及經濟等條件，為保證該邊坡的穩定及正常施工。既有建筑裂縫不再擴展。本工程采用在基坑支護中常用的復臺土釘墻支護技術，開孔鋼花管作土釘，在土釘擊入后，通過鋼管向土體內進行壓力注漿，以填充土體空隙及增加土釘與土體的粘結力，用以維護支護結構的穩定。

2、支護施工方案確定

該基坑坡面采用土釘墻進行支護，基坑挖深分別為 3.5m , 2.3m，分為兩次開挖，土方開挖按1:0.5放坡，土坡上口距離既有建筑外墻面為6.68m。根據計算結果，基坑高度方向共設5排土釘。其中采用開孔鋼花管的土釘，在土釘擊入后，再在鋼管中入水灰比為0.5～0.6水泥漿。

從上至下設置土釘的排數、規格如下:

第一、第二排中Φ32鋼管，長度6.0m.注漿各為30 Kg／m,.20Kg／m,入射角度都為10～15°；

第三排中 Φ32鋼管與中 Φ18鋼筋間隔設置，其中 Φ32鋼管，長度6.0m，注漿10 Kg／m；Φ18鋼筋，長度9.0m，入射角度都為10～15°；

第四、第五排Φ32鋼管長度都為6.0m，注漿都為1 0Kg/m；入射角度都為10～15°；

3、方案驗算

單根土釘抗拉承載力計算應符合下式要求:

式中，Tjk—第j根土釘受拉荷載標準值，可按本規程第 6.1.2條確定.

式中β-土釘墻坡面與水平面的夾角。

對于基坑四周場地在按照超載 10Kpa考慮，作用距離距坡頂為 5.0米。該工程基坑支護等級，對照現行規范按二級考慮。土方按1:0.5進行放坡開挖，土建施工工作面考慮0.8米。經驗算均能滿足式6.1.1、6.1.2。

4、土方開挖方案

第一層挖3.5M ,進行第一、第三排土釘施工及該層土坡面支護施工。同時進行輕型井點降水系統安裝及進行降水。

第二層挖至基底，進行第四、五排土釘施工及該層土坡面支護施工。

確保開挖安全.每層每段開挖長度控制不大于20米.開挖下層土方待上層土坡支護結束3天后進行。土方開挖與邊坡支護相配合，做到邊挖邊支護，挖力土中較大部分為雜填土，粘聚力小，在土釘施工完畢之前.基底易發生滑動和坍塌，經專家研究決定采取如下措施:

（1）噴砼層，面層做法:先設1目鋼絲網，然后壓Φ6.5mm@500mmx 500mm雙向鋼筋網，再噴平均厚80mm的細石砼面層并翻至坡頂500mm，砼配合為1:2.5: 2.5,坡面每隔3～5米設置一根泄水管。為保證砼厚度達到均勻的設計值。在邊壁上定距設置厚度標志；噴射距離保持在1.0m左右，并垂直于壁面；噴射路線從每段的底部逐漸向上進行，并噴至覆蓋基坑頂面0.5一1.0m處；面層噴射砼終凝后3小時即開始養護，采用噴水、覆蓋澆水等方法進行養護7天，如遇下雨天氣，則采取覆蓋保護(包括未噴的開挖面)。

（2）在基坑坡面底部向上設置兩排Φ10cm木樁，間距為50cm，排距為100cm,長度為 5m，木樁頂部高出土層60cm，木樁并用鉛絲綁扎連接形成整體，木樁基本能伸入危險滑弧以下2米，有效的控制了滑動面的產生。

5、輕型井點降水施工方案

因基坑開挖較深，地下水位較高。根據對地質資料的分析，結合以往經驗確保土坡基底的穩定及地下室的正常施工，本工程采用的具體降水方案為沿基坑四周布置四套輕型井點降水系統，每套設60一70根井點管，井點管采用Φ32鋼管，長度6米，其中濾管 1.5米。井管間距1.2-1.5米，井點總管設置在地面下 3.5m的坡面上，真空壓力不小于0.07MP.抽水系統24小時連續抽水，到土方回填停止抽水。

施工期間正是梅雨季節，降雨量較多，為排除雨水，在每層土方四周挖排水明溝.并每隔30米左右設置集中設置集中井，用潛水泵抽除積水.并在地表設有排水措施，嚴防地表水向下滲漏。對于基坑內的滲水和雨水，在坑底設置磚砌作水明溝和集水井，排水溝應離開坡腳0.5m。

三、結語

由于嚴格按照上述施工，至基礎回填土方時，南面商住樓墻體微裂縫未繼續開展，并對其沉降觀測半年，各測點的沉降量及沉降差值符合規范要求。對已有微裂縫墻體處采取環氧樹脂加固措施。由此看來既有建筑鄰邊基坑開挖需要考慮邊坡的穩定，而邊坡的穩定，主要是依靠土體的內摩擦力和粘結力(內聚力)來保持平衡的，主要與邊坡的土質、坡度、坡高、相鄰間距有關，一旦上述條件不能滿足，極易在外力作用下失去平衡，土壁就會坍塌，相鄰房屋也要遭受破環，對于工程實際情況我們應該具體問題具體分析，因地制宜采取最佳施工方案，所以防止邊坡滑動、坍塌，保證安全施工。往往一種支護方式不能達到效果，需要多種方式相結合。

TU478

1674-3954（2011）03-0128-02

林科杰,男，（1977年4月出生）,工程師，寧波大學土木工程系畢業，一級注冊建造師，現為中達建設集團股份有限公司項目經理.主要從事建筑施工技術與方案策劃工作。