探析緊鄰建筑物條件下深基坑圍護結構設計及施工方法

摘 要：深基坑圍護結構設計作為一種重要的工程類型，其設計的科學合理，直接關乎財產生命安全。對于緊鄰建筑物的深基坑圍護結構設計，需更加重視周邊建筑物、地質環境及管線分布等情況，確保基坑設計方案的合理。文章以某城市一緊鄰建筑物的深基坑工程為例，在介紹其工程概況的基礎上，著重分析了該深基坑工程圍護設計的特點及設計方案，并就圍護結構設計的關鍵施工方法作了探討，以供借鑒。

關鍵詞：深基坑;圍護結構設計;施工方法

伴隨城市建筑物的增多，以及城市內各類管線分布日趨復雜，在進行深基坑圍護結構設計及施工時，不但要有效保護緊鄰建筑物的安全，還需確保深基坑圍護施工質量。因此，對緊鄰建筑物條件下深基坑圍護結構設計及施工的探究顯得極為重要。

一、 工程概況

（一）建筑概況

擬建深基坑圍護工程主要由A、B二幢15～17F商務辦公樓及2～3F裙房組成，下設1～2F地下室，總建筑面積46550.0m2（包括地下室面積15700.0m2）;工程樁采用灌注樁形式，框剪結構。基坑延長米約518米（其中-1F與-2F交界面基坑長約92m），基坑總面積約11347平方米（其中地下一層基坑面積約6117m2;地下兩層基坑面積約5230m2）。該工程東邊緊鄰一既有建筑物，西邊則靠近城市道路，工程周邊的交通、電路、地下水等管線分布較多。

（二）地質條件

該工程基坑開挖影響范圍內的巖土層類型較多，主要有為填土、粉質粘土、粉砂、粘質粉土、細砂等，整體而言，以上巖土層的透水性較好。

（三）水文狀況

該工程主要有三層地下水：第一層地下水對基坑開挖施工存在一定影響，主要為基坑上部填土、粘質粉土及粉質粘土內的地下水。第二層地下水主要來自基坑下部粉細砂及卵礫石內，根據場地相鄰工程地質勘查資料顯示，本承壓水水位高程在2.50～3.00m之間，富水性好。第三層地下水含量少，主要來自基坑底部基巖。

二、 深基坑圍護設計特點及方案

（一）本工程深基坑圍護設計特點

1. 該工程基坑約518延長米（其中-1F與-2F交界面基坑長約92m），基坑總面積約11347平方米（其中地下一層基坑面積約6117m2;地下兩層基坑面積約5230m2）。

2. 該工程基坑地下一層位置基坑挖深約4.60～7.60m（北側堆土），地下兩層位置基坑開挖深度8.70～11.70m（北側堆土）;地下一層和地下二層交界處挖深4.5m。

在了解以上幾個特點的基礎上，應結合工程地質條件以及工程對緊鄰建筑物的影響來進行深基坑圍護結構設計。

（二）本工程深基坑圍護設計方案

在了解該工程基坑開挖深度、場地地質條件、周圍環境情況的基礎上，有效結合該工程深基坑特點，最終制定以下設計方案：工程一層地下室區域在西側靠近已建7號路位置采用懸臂樁支護，其余位置采用放坡形式;工程兩層地下室區域用樁+1道支撐的支護形式。基坑降排水主要采用三軸水泥攪拌樁的止水帷幕，設置明溝、回灌井。樁型使用SMW工法樁，鋼筋砼作為支撐，內插型鋼包括插一跳一型、插二跳一型。

三、 深基坑圍護設計關鍵施工方法

（一）基坑降排水施工

為防止地表水流入基坑內，為其外側設立明溝，以引水至其他下水道。以三軸水泥攪拌樁作為止水帷幕。基坑內降水控制在開挖面1m以下。在基坑開挖施工前為基坑設置水管觀測管，以確保降水量可控。為確保基坑降水施工連續性，施工場地備有雙路供電、發電機等電力設備。在排水方面，為確保排水水質較為清澈，應避免水里含有泥沙，鑒于土層、地質條件處于不斷變化之中，在降排水施工時，應根據實際狀況調整水管、管井數量。

（二）基坑回灌施工

回灌施工的目的在于及時提升基坑開挖之后的地下水位，保障周邊建筑物地下水位的穩定，以此讓基坑周邊管線、建筑物不受基坑降水影響。具體施工方法為：在基坑四周設立回灌井，于匯水總管上部焊接出水管道，為回灌井引水則采用軟管，管頭安裝可調節水量的水龍頭。

（三）SMW工法樁施工

該工程采用的SMW工法，指的是包括三軸水泥攪拌樁的施工工藝。一回次攪拌為三軸水泥攪拌樁的主要攪拌施工技術。攪拌材料包括水泥和原狀土，鉆機噴漿攪拌方式為提升和下沉，下沉、提升攪拌之后，重復攪拌樁底。為避免提升攪拌過程中速度太快導致孔壁塌方、真空負壓等問題產生，應適當控制提升攪拌的速度。內插型鋼包括插一跳一型、插二跳一型。三軸水泥攪拌樁搭接施工時間不可超過24小時，若超過改時間，應為施工冷縫接頭增打三軸水泥攪拌樁（或采用旋噴樁）。

（四）格構柱施工

格構柱制作材料主要包括豎向立柱上方的井形格構、井形鋼構架、止水片與角鋼等。其中，井形格構的材質主要包括Q235鋼、E43焊條。采用圍焊的焊接方式。井形鋼構架角鋼焊接方式為剖面熔透焊，采用錨固、支托施工工藝使井字形鋼構架頂部伸入鋼筋混凝土水平撐;止水片、角鋼的焊接高度不得低于8mm。施工過程中應穩固聯結鋼構架及鋼構架下部鉆孔灌注樁的鋼筋籠主筋，最后將其全部吊入孔內。

四、 小結

綜上所述，深基坑圍護結構設計質量關乎財產生命安全。而鄰近建筑物、各類管線的深基坑工程，對結構設計及施工工藝提出了更高的要求。在此背景下，文章結合實例，分析了某緊鄰建筑物、地質條件復雜的深基坑圍護工程，在了解其工程概況及維護結構特征的基礎上，為該工程選用了科學、可行的深基坑圍護結構設計方案，并介紹了幾種關鍵的施工方法，為之后工程施工的順利開展提供了保障。

參考文獻：

[1]豐陽東.上海地鐵北中路站基坑圍護設計研究[J].現代城市軌道交通，2019（6）：38-44.

作者簡介：

范波，浙江久豪建筑勘測設計有限公司。