淺談南湖體育場地下停車場基坑工程設(shè)計

摘 要 本文結(jié)合位于南京長江漫灘地區(qū)的南湖體育場地下停車場項目深基坑工程，介紹了該基坑工程的設(shè)計方案，重點闡述了軟土深厚區(qū)基坑開挖深度達8.8m的深基坑，在周邊環(huán)境極其苛刻的條件下，采用常規(guī)順作法（樁+一層混凝土支撐），通過一系列關(guān)鍵技術(shù)措施，確保基坑實施過程中周邊環(huán)境的安全，可為類似的深基坑工程設(shè)計和施工提供參考。

關(guān)鍵詞 深基坑；建筑物傾斜超標；長江漫灘；軟土深厚

前言

本文以南湖體育場地下停車場項目為背景，介紹了在周邊環(huán)境極其苛刻（建筑物傾斜超標）的長江漫灘地區(qū)，針對8.8m挖深的基坑，如何在采用常規(guī)順作法（樁+一層混凝土支撐）的基礎(chǔ)上，通過一系列關(guān)鍵技術(shù)措施，確保基坑實施過程中周邊環(huán)境的安全，并通過分析基坑監(jiān)測情況，驗證了該支護形式的可行性。

1 工程概況

1.1 工程簡介

南湖體育場地下停車場位于南京建鄴區(qū)南湖公園西側(cè)。為緩解南湖片區(qū)的停車難，南京市人防辦與建鄴區(qū)政府共同投資建設(shè)了南湖體育場地下停車場。項目由一個地下大型超市、停車場等配套設(shè)施組成，框架結(jié)構(gòu)。北區(qū)為兩層地下室，基坑開挖深度7.6～8.8m，南區(qū)為一層地下室，基坑開挖深度4.9～5.3m，基坑周長約481m，基坑面積約13924m2。

1.2 周邊環(huán)境概況

基坑?xùn)|側(cè)為文體路，其余三側(cè)均為南湖地區(qū)老舊建筑物，其中部分建筑在本項目實施前已被鑒定為傾斜超過規(guī)范允許值。

工程尚未施工，周邊部分建筑已被鑒定為傾斜超過規(guī)范允許值，故本工程周邊環(huán)境的安全性是設(shè)計與施工的首要目標。

1.3 地質(zhì)概況

場地地貌單元為長江漫灘。勘探深度范圍內(nèi)分布有松散的①層填土；②1層流塑狀的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉質(zhì)黏土，該層土是河西地區(qū)常見的軟弱土，土體力學(xué)性質(zhì)差，流變性、觸變性明顯，開挖后易出現(xiàn)較大變形，基坑開挖面即位于該層土中；②-2層松散的粉砂夾粉土；②-3層稍密的粉砂夾粉土；③層密實的粉細砂。場區(qū)內(nèi)主要分布地下水有孔隙型潛水和微承壓水。孔隙潛水：主要賦存于①-1層雜填土、①-2層素填土及②-1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉質(zhì)黏土中；微承壓水：主要賦存于②-1層以下各土層中。

2 基坑工程特點

（1）周邊環(huán)境復(fù)雜，對變形極度敏感。

（2）基坑面積較大，工期較長，基坑開挖時空效應(yīng)[1]顯著。

（3）場地內(nèi)分布有流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉質(zhì)黏土，厚度最深達12m，其工程力學(xué)性能差，基坑卸荷將產(chǎn)生較大的側(cè)向變位及坑內(nèi)隆起，引發(fā)地層損失。

（4）基坑面以下分布有粉土及粉砂層，地下水作用可能引發(fā)基坑滲漏、管涌、甚至突涌等現(xiàn)象。

3 支護方案比選及關(guān)鍵技術(shù)對策

3.1 支護方案比選

本工程兩層地下室區(qū)域挖深7.60～8.80m，一般采用灌注樁+一層砼支撐作為支護結(jié)構(gòu)。考慮到周邊建筑物老舊，部分建筑物傾斜超過規(guī)范允許值，在支護方案比選階段，構(gòu)思是否采用支撐不拆除方案，在地下室主體結(jié)構(gòu)完成后再拆除支撐。不拆除支撐方案及正常拆撐方案計算結(jié)果對比分析如下：

由支護結(jié)構(gòu)計算結(jié)果可見，采用支撐拆除方案的支護結(jié)構(gòu)最大水平位移為24.24mm，相比不拆除支撐方案，僅增大0.06mm，即使考慮支撐拆除過程施工擾動的影響，水平位移增加也是有限的。而且支撐不拆除，會在主體結(jié)構(gòu)上留洞，對結(jié)構(gòu)防水處理也是很大的隱患。針對上述情況，確定本項目采用支撐拆除方案。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)對策

確定采用支撐拆除方案后，應(yīng)考慮采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保基坑實施階段周邊建筑物的安全穩(wěn)定。

（1）采用大直徑的灌注樁（樁徑900、1000mm），提高支護結(jié)構(gòu)剛度，并增加支護樁嵌固深度（樁端已進入稍密狀的②-3層粉砂夾粉土）。

（2）支撐采用剛度大的鋼筋混凝土支撐，支撐平面布置采用角撐+對撐+邊桁架的形式。考慮到基坑面積大，周邊施工用地緊張，為方便土方開挖組織、提高出土效率，宜設(shè)置棧橋。結(jié)合對撐位置，布置棧橋，不僅可以增加支撐體系整體剛度，控制支護結(jié)構(gòu)位移，而且方便土方開挖及運輸。

（3）臨保護建筑側(cè)基坑被動區(qū)采用大量坑內(nèi)加固。土方開挖期間，坑內(nèi)加固土幾乎可以直立。

（4）臨保護建筑側(cè)采用直徑300mm的樹根樁作為隔離樁，樁底進入基坑開挖面以下達2倍基坑開挖深度，也達到有效隔離外側(cè)建筑的效果。

（5）支撐拆除采用鏈條鋸割除方案，不同于常規(guī)炮頭機破除，極大減少了對建筑物的擾動。

采用上述技術(shù)措施后，基坑工程圓滿完成，并未對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

4 監(jiān)測結(jié)果分析

4.1 基坑工程實施情況

基坑工程從2016年3月開始實施，至2016年11月主體結(jié)構(gòu)出正負零。

4.2 建筑物沉降

基坑施工階段，建筑物沉降累計最大值為16.0mm（文體村2棟JZ27測點）。由于基坑外側(cè)水位下降，導(dǎo)致前期基坑周圍建筑物沉降較為明顯，底板澆筑完成后，建筑物沉降速率趨于平緩，且采用鏈條鋸割除支撐，盡量將對建筑物的擾動降低為最小。實踐證明，本項目采用的支護形式是成功的。

5 結(jié)束語

根據(jù)本基坑的工程規(guī)模大、地質(zhì)條件復(fù)雜、環(huán)境保護要求超高等特點，在采用常規(guī)的樁+一層混凝土支撐的形式下，通過采用一系列關(guān)鍵技術(shù)措施：采用大直徑灌注樁、棧橋體系的應(yīng)用、坑內(nèi)被動區(qū)土體加固、隔離樁及鏈條鋸拆除支撐等措施，確保了基坑及周邊建筑物的安全，監(jiān)測數(shù)據(jù)也進一步證明：這種支護形式是成功的，可為軟土地區(qū)類似的基坑工程設(shè)計提供參考。

參考文獻

[1] 劉國彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009：201.

作者簡介

周成君（1984-），女，江蘇南通人；學(xué)歷：碩士研究生，現(xiàn)就職單位：江蘇華東工程設(shè)計有限公司，研究方向：巖土工程設(shè)計與研究。