某商住樓深基坑支護降水方案優化及施工技術

張 文 麗

(陜西省建筑職工大學，陜西 西安 710068)

某商住樓深基坑支護降水方案優化及施工技術

張 文 麗

(陜西省建筑職工大學，陜西 西安 710068)

在充分考慮周邊復雜因素的基礎上，對某商住樓基坑支護設計作了分析，結合工程施工的難點，優化確定基坑四周采取六種不同加固方案，并對施工進度、質量及安全保證措施進行了闡述，以確保支護安全性。

深基坑，降水，支護，監測

人口密集，私家車數量猛增，停車位已成社會問題，而地面空地有限。從實用性與經濟性綜合考慮，目前主要為1層～2層地下停車庫。3層～4層地下庫，因基坑深度太大，支護安全風險性大、投資大而較少采用。本工程為老家屬區改造，基坑周邊條件復雜，幾家設計單位均采用了簡單的錨拉式護坡樁支護方案，過于保守浪費。通過對周邊環境的進一步介紹、方案優化、對比論證并優選，最終對基坑四周采取不同的加固方法，實踐證明，該方案既安全可靠又經濟實用，為以后的工作提供了良好的思路。

1 工程概況

根據設計要求，擬建建筑基坑開挖深度為現地面下14.5 m～14.7 m。根據JGJ 167—2009濕陷性黃土地區建筑基坑工程安全技術規程，該建筑基坑側壁安全等級為Ⅰ級。基坑周邊主要分布的既有建筑物和市政道路等情況見圖1。

2 工程特點及難點

本工程的特點是：1)基坑深；2)周邊地質環境復雜。其表現為：北側緊鄰天然地基的6層辦公樓；東北側有幾百個地源熱井；東南側為樁基礎的26層住宅樓其地下車庫邊線與基坑底邊線間只有6.5 m間距；南側為有地下室的16層住宅樓，基坑頂上即為小區主干道；西側1 m之外為人行道，再為自行車道、城市主干道。

本工程的難點為：結合現場實際情況，找到既安全可靠又經濟合理，同時施工易行的支護、降水方案。

3 基坑支護與降水設計優選

3.1 基坑支護設計優化

1)總體思路。由于基坑開挖較深，現場又無放坡條件，只能垂直開挖。根據場地的具體情況，主要采用護坡樁(鉆孔灌注樁)加錨桿相結合的方法進行支護。由于基坑周邊情況復雜，如采用一種設計方案，就只能按最不利工況設計，勢必造成浪費。經過現場仔細踏勘，根據周邊建筑物的高度、荷重、基礎形式及埋深、基礎距基坑邊距離，臨邊道路行駛的最大載重車輛造成的側壓、震動、基坑土壓力等，把基坑周邊、施工坡道等側壁分成七種工況分別進行設計驗算，得出初步設計方案。再組織專家進行論證，找出優化設計方案。最終確定基坑四周主要采取不同錨桿層數、不同錨桿長度、不同樁長、不同樁間距的錨拉式護坡樁方案。對局部具有放坡條件的施工坡道采用土釘墻方案(為減小坡道支護費用，將坡道設計為半內半外坡道，其邊坡分界線處高度為挖掘機一次能挖到的深度即4.2 m)、對靠近城市主干道一邊采用上部土釘墻(按1∶0.2放坡，土釘支護深度根據基坑口到圍墻邊距離而定)、下部錨拉樁方案。2)優化后支護設計方案。為方便施工，樁徑及配筋、樁頂冠梁寬×高及配筋、腰梁槽鋼、錨桿孔徑及角度均不變。在滿足支護安全的情況下，采取的節約措施有：在有條件退臺開挖卸荷時，盡量減短樁長，如5號樁最短，樁長僅為16.5 m，3號樁最長，樁長為26.5 m；根據受力不同調整樁間距、樁長及樁頂標高，腰梁數、錨桿數及其長度。優化后的支護設計技術參數如表1所示。

3.2 降水方案

1)基坑涌水量計算。基坑開挖深度為14.50 m～14.70 m，相應標高390.80 m～391.00 m。基坑開挖前應先降低地下水位，再開挖基坑。

按《建筑地基基礎設計規范》附錄F計算得：

降水影響半徑R=359.199 m，基坑等效半徑r0=36.540 m，基坑涌水量為5 576.801 m3/d。

2)降水方案。根據計算，基坑涌水量大，設計采用深井井點法降水，根據規范及施工要求，地下水位應降到坑底以下1.5 m～2.0 m。設計共布置降水井16口，井深35 m，井間距15 m(比一般常用間距18 m～25 m小)，水泵采用3.0 kW、揚程35 m、出水量不小于20 m3/h。

表1 優化后的支護設計方案

基坑開挖前7 d開始降水，為防止快速降水帶來的周鄰建筑物附加沉降過大而引起的破壞，本次降水采用均勻分次降水法，即第一次開啟三分之一降水井，待3 d后再開啟三分之一降水井，3 d后再開啟剩余的三分之一降水井。

降水之前先對基坑及周鄰建筑物設置變形觀測點，同時測零。每開一次水泵進行一次觀測，以后按規定進行定期觀測。

4 施工進度、質量及安全保證措施

4.1 基坑支護

護坡樁施工順序為：成樁孔→下鋼筋籠→灌混凝土→冠梁支模→澆混凝土。

護坡樁應采取隔樁施工，并在混凝土澆筑24 h后進行鄰樁成孔施工。護坡樁應澆筑至冠梁頂，冠梁施工前將多余混凝土、浮漿鑿除，保證樁筋錨入梁內長度滿足設計要求。樁身強度達到設計強度后進行基坑開挖。基坑開挖至待施工錨桿的錨頭標高0.5 m以下處停止開挖，進行錨桿施工。錨桿采用人工洛陽鏟成孔工藝，不進行泥漿護壁。錨桿保護層厚度20 mm，每2 m設一組定位卡，一組3個。用PVC管包裹錨桿自由段鋼筋，兩端150 mm范圍內用黃油填充，外繞防水膠布固定。錨桿采用32.5R水泥漿灌注，水灰比0.5，注漿壓力0.5 MPa，注漿管必須與錨桿主筋同時插入孔內。注漿管端部距孔底距離保持在100 mm～200 mm。錨桿強度大于15 MPa并達到設計強度值的75%后方可張拉。當錨桿張拉力小于270 kN，不得進行錨桿鎖定，應及時通知設計單位分析并采取相應措施。錨桿未鎖定不得進行下階段土方開挖，腰梁采用兩根25a槽鋼；腰梁應與護坡樁緊密貼合。

4.2 降水

降水井施工順序為：成井孔→下井管→填井壁料→洗井→封井。

在基坑開挖和基礎施工過程中安全措施：1)基坑開挖前7 d開始連續降水，基坑中心水位降至-16 m左右。如水位降不下去或偶有增高情況，應及時報告地勘及設計單位分析原因，采取對策。待基坑水位降到設計要求并在支護結構起作用以后，再進行基坑開挖。2)基坑開挖過程中，應嚴格按有關規定進行施工，禁止超挖，防止基底土擾動。基坑四周不宜堆土及其他重物，應禁止重型車輛在基坑四周行駛。3)基礎施工過程中，應及時做好基坑四周的地面排水工作，防止地面水入浸坑壁，造成邊坡破壞。同時，應嚴防施工期間的施工用水及雨水浸入地基，造成地基土軟化。

5 變形監測

沿基坑走向在冠梁頂每隔15 m設置觀察點一個，每側觀察點不得少于3個；垂直邊坡水平方向位移采用小角法觀測，精度達到毫米級；基坑開挖前每個觀察點測得初始數值不得少于2次；基坑開挖期間每周觀測2次，竣工后2個月內每周觀測1次，以后每月觀測2次，直到基坑回填至自然地面。水平位移控制在35 mm，警戒值20 mm。邊坡變形監測由有專業資質的單位實施，每次及時提供了監測數據，觀測任務結束后提供了完整檢測報告。根據11次周鄰建筑及基坑變形監測，所有建筑因降水而引起的沉降均在5 mm之內。20個基坑變形(向基坑內側位移)觀測點的變形量大部分在20 mm之內，僅北側最大值為25 mm。

6 結語

基坑支護、開挖歷時105 d，設計與施工中嚴格遵守了規范規程、工藝流程，達到了設計及規范要求。現基坑已完成回填，無安全事故。本優化設計與一般設計相比，為業主節約投資136萬元(與參與投標的四家單位平均造價相比)，充分顯示了此設計方案的經濟性，得到了業主的好評，為以后工程管理提供了一個良好的典型案例，對以后的工程有一定的推廣和指導意義。

[1] 陜建發[2008]73號，陜西省城市規劃管理技術規定[S].

[2] GB 50007—2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[3] JGJ 79—2002，建筑地基處理技術規范[S].

[4] JGJ 72—2004,高層建筑巖土工程勘察規程[S].

[5] JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范[S].

[6] JGJ 120—99，建筑基坑支撐技術規范[S].

[7] 劉愛軍.談民用高層建筑深基坑支護的技術要點[J].山西建筑，2014,40(5)：49-50.

The building near deep foundation pit precipitation scheme optimization and construction technology

Zhang Wenli

(ArchitectureZaborUniversityofShaanxiProvince，Xi’an710068，China)

On the basis of fully considering complicated surrounding factors, the paper analyzes of the commercial building foundation support. Combining with engineering construction difficulties, it adopts six foundation surrounding reinforcement scheme, and finally illustrates its construction schedule, quality and safety guaranteeing measures, with a view to ensures the support safety.

deep foundation, precipitation, support， monitor

2015-01-09

張文麗(1972- )，女，碩士，講師

1009-6825(2015)08-0083-02

TU463

A