軟土地區(qū)深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】通過(guò)對(duì)軟土地區(qū)某深基坑支護(hù)工程的實(shí)例分析，揭示了在軟土地區(qū)進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及點(diǎn)，分析了圍護(hù)樁、樁間擋土方式及對(duì)周邊環(huán)境的影響程度，為今后類似深基坑工程設(shè)計(jì)提供了依據(jù)并積累了經(jīng)驗(yàn)。

引言

目前由于土地資源趨緊，高層建筑不斷涌現(xiàn)，城市土地利用對(duì)提高容積率的需要以及建筑結(jié)構(gòu)及功能上的要求，地下工程已由過(guò)去的一層發(fā)展到二層或三層，開(kāi)挖深度也相應(yīng)增加。目前在軟土地區(qū)深基坑支護(hù)方法較多，但問(wèn)題也不小。本文通過(guò)某深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)例分析，揭示了在軟土地區(qū)進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及難點(diǎn)，并提出了設(shè)計(jì)、施工防止措施。

一、 設(shè)計(jì)基坑的基本情況

1.1工程概況

本工程位于瑞安市安陽(yáng)新區(qū)，基坑平面尺寸為75m×140m，地下室占地面積近9000m2，工程由A、B、C座三幢單體組成，其中B、C座設(shè)二層地下室，地下一層樓面標(biāo)高-3.85m、地下二層樓面標(biāo)高分別為-7.65m和-8.40m，基坑開(kāi)挖深度7.70m～9.05m，電梯井局部開(kāi)挖達(dá)11.20m；A座設(shè)一層地下室，基坑開(kāi)挖深度3.85m～5.35m。工程樁采用700mm～ 800mm鉆孔灌注樁，基坑周邊采用上翻地梁，所有承臺(tái)均下翻。本次設(shè)計(jì)對(duì)象為B、C座地下室基坑。

1.2場(chǎng)地土構(gòu)成與特征

依據(jù)巖土的勘察報(bào)告，各土層主要巖土工程特性指標(biāo)見(jiàn)表1。

本場(chǎng)地地下水主要為上部淺層粘性土中的孔隙潛水和下部埋藏較深的圓礫層中的微承壓水。上部淺層粘性土中的孔隙潛水主要接受大氣降水和員當(dāng)橋河水的補(bǔ)給，且具季節(jié)相關(guān)性，該層屬弱透水層，滲透系數(shù)一般在10-6～10-8cm/s數(shù)量級(jí)之間。下部圓礫層埋藏比較深，在地面下69米左右，屬微承壓水層，對(duì)本工程基坑開(kāi)挖沒(méi)有影響。

1.3 基坑周邊環(huán)境條件

基坑?xùn)|側(cè)為火車站南路，已建成通車，人行道距離基坑最近處僅有2.4m，道路靠基坑側(cè)人行道上分布有電力管線、通訊管線；北側(cè)為規(guī)劃道路，基坑距離該側(cè)道路紅線僅為4.5m；東南角為已施工的安陽(yáng)廣場(chǎng)，為該市重點(diǎn)工程，已建造完畢，其主體結(jié)構(gòu)距離基坑18米左右，廣場(chǎng)道路外邊線距離基坑只有6～7m，道路鋪設(shè)的均為花崗石，廣場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)與道路內(nèi)邊線間為斜坡綠化帶，綠化帶填土最大高度達(dá)3.0m；基坑西側(cè)為A座地下室基坑，與本基坑相連。場(chǎng)地北側(cè)距離基坑60～75m為員當(dāng)橋河（內(nèi)河）。

二、基坑特點(diǎn)

2.1 本工程B、C座樓有兩層地下室，基坑開(kāi)挖深度比較大，車庫(kù)部分板底的挖深為7.7m，B、C座承臺(tái)比較密集，到承臺(tái)底的開(kāi)挖深度為8.3m，電梯井局部挖深達(dá)11m；A座樓開(kāi)挖深度較淺，到板底淺區(qū)開(kāi)挖深度為3.85m，深區(qū)開(kāi)挖深度為4.75m；

2.2 場(chǎng)地周邊空間比較緊張，離周邊道路紅線比較近，基坑?xùn)|面的車站南路上的管線也比較多，南面為安陽(yáng)廣場(chǎng)；

2.3 場(chǎng)地地質(zhì)條件差，淤泥層巨厚且含水量極高，蠕變性強(qiáng)，地基承載力極低。

三、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

擋土體系：分區(qū)一，開(kāi)挖深度7.70m，采用700直徑鉆孔灌注樁，樁間距900，樁長(zhǎng)22.4m；分區(qū)二，開(kāi)挖深度8.30m，采用800直徑鉆孔灌注樁，樁間距1000，樁長(zhǎng)24.0m；分區(qū)三，開(kāi)挖深度9.05m，采用800直徑鉆孔灌注樁，樁間距1000，樁長(zhǎng)26.0m；樁凈距200mm，樁間噴射砼防止擠土。樁身混凝土強(qiáng)度為C25。

坑內(nèi)高低差：電梯井均位于基坑中間布置，其大承臺(tái)尺寸為5.8m×8.8m，承臺(tái)底與周邊底板底按60度設(shè)計(jì)，其高差為3.25m。圍護(hù)方案采用鋼板樁結(jié)合小角撐和對(duì)撐支護(hù)處理。

支撐體系：設(shè)二道砼內(nèi)支撐，第一道支撐面標(biāo)高-1.65m、第二道支撐面標(biāo)高-6.35m。所有支撐結(jié)構(gòu)均采用C30現(xiàn)澆砼，冠梁截面為1000×700，腰梁截面為1100×800，支撐截面尺寸分900×900、800×800、600×600三種。

支撐豎向布置：支撐豎向布置時(shí)應(yīng)有效控制土體變形（包括淺層的和深層的位移），同時(shí)樁身彎矩又要比較合理，另外兩道支撐間的間距要保證挖土機(jī)械和運(yùn)輸車輛可以直接下坑作業(yè)，各層樓板施工的方便性以及換撐的處理。

施工順序：由于本基坑西側(cè)即為A座地下室基坑，開(kāi)挖深度在3.85m～4.75m之間，由于A座地下室基坑采用土釘墻施工，如果兩者的施工順序安排不合理，將會(huì)對(duì)本基坑支撐體系造成很大影響。設(shè)計(jì)要求A座地下室基坑在本基坑施工至地下一層樓板并且換撐完成后開(kāi)挖土方。

3.2 基坑監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

由于地下施工的工程有許多意想不到和難以抗拒的因素，有時(shí)候可能會(huì)使圍護(hù)結(jié)構(gòu)失去平衡，甚至?xí)斐苫犹那闆r。所以，基坑圍護(hù)監(jiān)測(cè)必不可少。本工程布置的主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：土體深層位移監(jiān)測(cè)、水位觀測(cè)、支撐軸力監(jiān)測(cè)、圍護(hù)樁及支撐立柱樁沉降觀測(cè)和周邊環(huán)境沉降觀測(cè)等項(xiàng)目。

3.3 基坑支護(hù)施工的效果分析

位移監(jiān)測(cè)值偏大，根據(jù)位移監(jiān)測(cè)曲線來(lái)看，所有測(cè)孔最大位移均發(fā)生在基底以下2.0m～基底以上0.5m之間的位置，與設(shè)計(jì)情況基本相符。樁間流土、土體蠕變變形及第二道支撐施工時(shí)間較長(zhǎng)是造成位移值偏大的主要原因。

第一道支撐軸力設(shè)計(jì)最大值為3896kN，位于編號(hào)ZL-1的對(duì)撐桿件上，發(fā)生在第二道支撐拆除后的工況，實(shí)際監(jiān)測(cè)最大值為3500kN，軸力值的大小、產(chǎn)生的工況同設(shè)計(jì)情況比較接近；第二道支撐軸力設(shè)計(jì)最大值為8250kN，實(shí)際監(jiān)測(cè)最大值為5050kN，比設(shè)計(jì)值小近40%，究其原因，可能是第二道支撐施工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，土體應(yīng)力釋放較完全而導(dǎo)致實(shí)際軸力比設(shè)計(jì)值小很多，從圍護(hù)樁外側(cè)土體位移監(jiān)測(cè)就可說(shuō)明這一點(diǎn)。

基坑開(kāi)挖期間，由于挖土與樁間噴射砼配合不合理，基坑邊共有6～7處發(fā)生樁間流土現(xiàn)象。基坑北側(cè)的寺廟無(wú)法拆除，土建設(shè)計(jì)單位將地下室進(jìn)行了調(diào)整，圍護(hù)邊線在該處形成了一只內(nèi)陽(yáng)角。在挖土至第二道支撐標(biāo)高以下土方時(shí)，該處出現(xiàn)了較大的樁間土流失，場(chǎng)立即采取了應(yīng)急措施：坑內(nèi)回填土方，坑外設(shè)置警戒區(qū)，土體穩(wěn)定后用鋼板焊接在鑿出的圍護(hù)樁主筋上進(jìn)行封堵，挖至基底標(biāo)高后，該區(qū)域首先鋪設(shè)墊層封底。

施工結(jié)束后，基坑周邊的地面沉降在24mm ～54mm之間，廣場(chǎng)主體與附近綠化帶交界處出現(xiàn)了較大的豎向裂縫，最大裂縫寬度有50mm左右，距離基坑邊20m左右。廣場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)為樁基礎(chǔ)，綠化帶為回填的斜坡，填土高度大概有3.0m，從主體結(jié)構(gòu)坡向地面道路。

四、結(jié) 論

4.1 淤泥土蠕變性強(qiáng)，基坑工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起足夠的重視，采用排樁支護(hù)時(shí)樁間應(yīng)采取有效的措施防止樁間土體流失。對(duì)于二層地下室，排樁支護(hù)時(shí)采用樁間噴射砼防擠土效果不明顯，建議采用水泥攪拌樁進(jìn)行嵌樁或在圍護(hù)樁外側(cè)單獨(dú)設(shè)置防止樁間擠土的措施。

4.2 基坑邊線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡是避免出現(xiàn)內(nèi)陽(yáng)角，特別是在軟土深基坑中，陽(yáng)角處易形成應(yīng)力集中，成為圍護(hù)體系中的薄弱環(huán)節(jié)。

4.3 當(dāng)多個(gè)基坑工程同時(shí)施工時(shí)，要根據(jù)每個(gè)基坑的支護(hù)特點(diǎn)安排合理的施工順序。

參考文獻(xiàn)；

1 王 磊 浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1008-2000）

2謝 欣 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）

作者簡(jiǎn)介：張洪琴 女1972、04；主要從事城建工作。