淺談復雜地質條件下基坑圍護分析與探究

孫萬峰

【摘要】浙江省紹興市鏡湖新區生活垃圾中轉站試點建設項目在“安全可靠、技術先進、經濟合理、施工方便”的原則下，擬采用工法樁（或鉆孔樁）加內支撐的支護形式進行基坑支護，筆者結合本工程施工特點，介紹了圍護方案的選擇、施工要求、基坑監測及應急措施等情況，以期對相關人員有所幫助。

【關鍵詞】工法樁；圍護體系；施工要求；基坑監測

對城市基礎設施建設來講，基坑支護是該類建筑中一個較為復雜的施工環節，其施工技術水平的高低，將會對建筑基坑的降水與開挖產生極大的影響，最終影響工程項目的整體施工建設質量。因此，通過對基坑支護這項技術在實際案例中具體運用進行系統分析研究，對今后工程的開展有非常大的意義。

1、工程概況

鏡湖新區生活垃圾中轉站試點建設項目位于紹興市鏡湖新區。建設用地面積為8926m2，總建筑面積2550.5m2。由轉運車間，配電間、消防水池、管理用房及地磅房等組成。其中轉運車間，配電間、消防水池下設一層地下室。該項目由中國城市建筑研究院有限公司設計，由紹興市環境衛生管理集團有限公司投資開發。

2、工程地質條件

依據《紹興鏡湖新區生活垃圾中轉站試點建設工程巖土工程勘察報告》，將場地基坑開挖影響深度內的地層劃分如下：

2.1層、雜填土

雜色，松散，稍濕，主要由軟塑粉質粘土為主，夾碎石、塊石及建筑垃圾，局部含混凝土塊，粒徑大于50cm，近期回填，屬欠固結土。

該層場地南側均有分布，層厚4.60～6.50m。

2.2層、粉質粘土

灰黃色，軟可塑，切面稍有光滑，無搖振反應，干強度及韌性中等。表層10～30cm多含植物根系，見鐵錳質浸染，局部粉粒含量較高。

該層均有分布，層厚0.90～2.10m。

2.3層、淤泥質粘土

灰色，流塑，局部為淤泥質粉質粘土或淤泥，切面光澤，無搖振反應，干強度及韌性高，局部粉質含量較高，變相為粘質粉土，含星散有機質團塊，有機質含量3～5%，局部夾泥炭薄層。

該層均有分布，揭露層厚2.80～11.50m。

2.4層、粉質粘土

青灰黃色、黃灰色、褐黃色，軟可塑，局部軟塑或硬可塑，含有鐵錳質斑，夾有薄層粉土，局部變相為粘質粉土，土質均勻性一般。切面稍有光澤，干強度及韌性中等，無搖振反應。

該層局部缺失，揭露層厚3.60～10.90m。

3、周圍環境

該項目基坑東側為已建道路，基坑開挖邊線距用地紅線約10.0m，紅線外20.0m為綠化帶；南側為空地，基坑開挖邊線距用地紅線約6.0m；北側為施工空地；西側為東浦江，距用地紅線0.0～5.0m，距東浦江最近處約3.0m。場地地勢相對平坦，環境條件一般。

經現場踏勘，周邊無地下管線。

4、基坑圍護方案的選擇

根據設計圖文件、工程地質報告及其它有關資料，在“安全可靠、技術先進、經濟合理、施工方便”的原則下，擬采用工法樁（或鉆孔樁）加內支撐的支護形式。

5、圍護體系受力和穩定分析

基坑圍護體系受力與穩定分析，采用北京理正f-spw7.0基坑支護設計軟件計算。

6、施工要求

6.1土方開挖

1） 土方開挖前，施工單位應根據圍護設計圖紙及工程結構圖紙編制詳細、可行的開挖施工組織設計，挖土方案應與業主、圍護設計人員協商確定。

2） 挖土機械的通道布置、挖土順序、土方駁運以及材料的堆放應以避免引起對圍護結構的不利影響為原則，挖土應遵循“大基坑，小開挖”分層分塊進行的原則。

3） 土方開挖應在圍護結構強度達到要求后進行，挖至坑底標高后盡快施工基礎底板，基坑墊層及底板亦應分段施工，盡量減少基坑暴露時間，以有效控制圍護結構變形。

4） 承臺及電梯井等局部深坑應在墊層做好以后，采取人工方式進行開挖。

5） 挖土過程中要特別注意墻體保護，墻邊線附近不得通行機械，挖土過程中，如有異常現象要馬上暫停作業，及時通知有關各方，待處理好后方可繼續開挖。

6.2排水

1） 基坑地表硬化處理，坡頂處適當墊高，以防止地表水滲入及坑內采用盲溝或盲井以排除坑內積水。

7、基坑監測

7.1施工監測包括以下內容

a、邊壁頂部水平位移與垂直沉降量測；地表開裂狀態（位置、裂寬）的觀察；

b、深層土體位移監測。本基坑共設位移監測孔14個，孔深14～20m，監測孔在開挖前一周施工完畢；

c、地下水位觀測。本基坑共設地下水位觀測孔14個，孔深10m，監測孔在開挖前一周施工完畢；

d、軸力監測。本基坑共設軸力計6對，軸力計應與支撐埋設；

7.2監測頻率

a、基坑開挖、支護階段，每天監測不少于1～2次；雨天和雨后或位移速率較大時增加監測頻次。

b、基坑施工完成，變形趨于穩定，可適當減少監測次數。監測過程應持續至地下室基礎完成為止。

C、雨天和雨后應加強監測和周邊巡視，并對各種可能危及支護安全的水害來源進行仔細觀察。

7.3監測預警指標

a、深層土體水平位移預警值：基坑支護位移累計30mm或最大位移變化速率連續三天≥3mm/d；

b、坑側地表最大沉降預警值：基坑支護沉降累計30mm或變化速率連續三天≥3mm/d；

c、內支撐軸力監測預警值：支撐梁軸力達4500kN；

d、地下水位變化≤500mm/d；

e、支護結構嚴重開裂變形，有破壞跡象。

8、應急措施

施工開挖過程中，若發現坡頂開裂、較大沉降等，應加強觀察，分析原因，必要時對支護結構采取如下應急措施。

a、編織袋裝砂石在坑內快速回填、坑內土方直接回填、坑邊卸土；

b、為確保基坑及周邊建筑物的安全，現場準備一定數量的編織袋、注漿設備及砂石料、鋼管等，以備應急搶修。

結語：

當今之際，我國城市基礎設施建設發展速度日益加快，而基坑支護施工質量的好差直接影響到建設項目的使用壽命和結構穩定性，因此施工單位必須對其持以足夠的重視，及時分析總結基坑支護施工中所出現的問題，積極提高管理力度，優化改革現有的施工技術，以利于我國建筑行業的長遠發展。

參考文獻：

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[2]夏賢平.論高層建筑深基坑支護施工技術的控制措施[J].建筑·建材·裝飾，2016，（24）：91.