周邊環境復雜條件下深基坑施工技術要點分析

于方舟

上海城建市政工程（集團）有限公司 上海 200065

在城市發展過程中隨著基礎設施的進一步完善，當前城市工程建設之間建筑工程相互疊加這就導致工程和工程之間容易受到相互影響，造成了工程周邊環境的復雜化。在城市建設過程中很多建設在進行基坑設計過程中要使建筑和基礎坑之間進行穩定和安全的相互建筑影響，在此環境下開展對復雜周邊環境下的基坑支護設計分析[1]。

1 工程概況

擬建的“松江區岳陽街道SJC10012單元28A-06A號地塊動遷安置房工程新建項目”位于上海市松江區岳陽街道，松匯中路南側，人民南路西側。擬建建（構）筑物主要包括8幢17層住宅樓、2棟沿街商業、地下車庫及門衛、配電房、垃圾房、圍墻等，總用地面積26205.2m2，總建筑面積93479.16m2(地上59157.46m2、地下34321.70m2)。

本工程場地原為老廠房，樁基施工作業前已全部清除地表及地下障礙。西側距離已建住宅本工程擬建建筑物北側距離已建松匯中路最近約15.0m；樓約12.0m；南側距離人民河約15.0m；東側距離已建人民南路最近約36.0m，距離地鐵9號線約55m。周邊環境對本工程施工有一定限制因素。

圖1 總平面布置圖

2 基坑工程特點、難點分析

本工程場地位于松江區岳陽街道，東至人民南路，西至平安小區，南至人民河，北至松匯中路。本項目為基坑工程，1#樓基坑開挖面積約1020㎡，基坑周長147m，開挖深度3.15m。8#樓基坑開挖面積約640㎡，基坑周長108m。開挖深度6.75m。地下車庫基坑開挖面積約17556㎡，基坑周長548m。開挖深度9.35m。局部落深1.4-2.8m。經過現場調查分析，總結出本項目主要特殊性在于：

2.1 特殊的地理位置

本工程位于上海市松江區人民南路與松匯中路交叉口，東鄰醉白池與地鐵9號線，地處景點旅游、出行繁華地段，西鄰平安小區，因此對現場文明施工、環境保護、周邊擾民、現場周邊安全有較高的要求，對組織交通運輸、材料和設備進出場均較為嚴格的要求。

2.2 特殊的場地條件

本工程場地狹窄，東距用地范圍線0.82m，南臨近用地范圍線，西距用地范圍線3.9m，北距用地范圍線6.8m。在基坑開挖前，施工用場地較少，場地遠不能滿足施工的需要。只能與東側的停車場與北側的原圍墻內的用地進行協調、租賃來解決辦公、職工宿舍、材料加工及堆放及場地內循環路用地問題。

2.3 現場樁基障礙較多

本工程1#區域存在約800根長約14.5m的方樁，在7#區域存在約122根?500的混凝土樁，同時多個區域存在厚0.3～0.9m的原有筏板基礎。

2.4 東側電纜需要保護

東側距基礎圍護2.0m左右，中心深度1.4～2.23m的16孔電力管廊。此管廊距清障較近，存在較大危險性[2]。

3 基坑工程開挖與支護施工技術要點

3.1 基坑的開挖

在基坑開挖施工過程中，需要落實層次性的工作原則，嚴格按照總體的要求以及標準，不斷的優化現有的施工模式，從而減少基坑開挖環節各種安全隱患問題的發生。在開挖施工開始之前，需要核對整體的施工參數。在一般基坑工程中，由于規模和大小不同，所以開挖之前需要進行參數設計和確認，之后再按照現場情況選擇正確的施工方案，從而提高整體的施工質量，確保基坑開挖的有序和安全。

本工程中，基坑工程土方開挖采用島式開挖，按先撐后挖、限時、對稱、分層、分區等的開挖方法確定開挖順序，嚴禁超挖，減少基坑無支撐暴露開挖時間和空間。嚴格按照土方開挖分區圖紙中分區編號大小的順序從小到大依次施工，編號數字相同區域需要同時施工，且土方開挖應針對上海地區軟土的流變特性應用“時空效應”理論。有效確保了基坑開挖的安全可控。

3.2 基坑支護

長期以來，通過相關實踐總結，形成了適合于不同地質條件和不同深度的支護結構體系，支護結構選型主要包括圍護結構選型和支撐體系的選擇。圍護結構的功能是承受土壓力、地面荷載等側向壓力、止水，選擇支護結構時主要考慮基坑周邊環境、基坑深度、工程地質條件與水文地質條件等。本項目中根據工程的規模和基坑周邊環境特點：

1）1#樓基坑圍護采用Φ700@500二軸攪拌樁重力壩加固形式

2）8號樓基坑圍護止水帷幕采用Φ850@600三軸攪拌樁加鉆孔灌注樁形式。

3）地下車庫基坑圍護南側、西側、北側止水帷幕采用Φ850@600三軸攪拌樁，采用套打一孔方法施工。

4）1號樓、8號樓及地下車庫基坑圍護內局部落深超過1.2m深坑采用Φ700@500二軸攪拌樁加固。

5）8#樓基坑圍護采用Φ850@600三軸攪拌樁加鉆孔灌注樁形式，圍護支護采用Φ600@800鉆孔灌注樁。

6）地下車庫基坑圍護南側支護采用Φ800@1000鉆孔灌注樁，西側房屋處采用Φ900鉆孔灌注樁，西北側貼邊深坑處采用Φ900@1100、Φ1000@1200鉆孔灌注樁，北側采用Φ800@1000鉆孔灌注樁。

7）8#房立柱樁采用Φ800鉆孔灌注，樁內下插440*440角鋼格構柱。

8）本工程地庫基坑圍護東側采用600mm厚東西連續墻作為圍護結構,槽深29.25、32.05m、33.25m。地墻間采用鎖口管柔性接頭。地下連續墻混凝土等級為C30（水下混凝土按C35配置），導墻垂直度控制在±7.5mm內，導墻內墻垂直度控制在±3mm內，導墻頂面平行，全長范圍內高差控制在±5mm內，導墻軸向誤差控制在±10mm之內。導墻上口高出地面 100mm，以防垃圾和雨水沖入導槽內污染或者稀釋泥漿[3]。

3.3 降水設計方案

3.3.1 降水施工難點分析

基坑工程的安全很大程度上要依賴于降水的成功與否，基于此，本項目中，施工團隊根據基坑相關支護結構與水文地質情況，進行了精準化的降水設計分析，主要降水難點有以下幾個方面[4]：

（1）根據本工程的基坑開挖與支護的特點：在基坑工程樁、圍護、加固完成，卸土至支撐底標高后，開始施工降水井。由于本場地內雜填土較厚，且可能存在地下障礙物，為便于清障，以保證降水井的順利施工，首道支撐應跟在降水井之后進行施工。

（2）基坑開挖深，降水幅度大，降水歷時長，降水深度應控制在開挖面下0.50m～1.00m，水位下降幅度較大。

（3）地質條件：場地地質條件復雜，淺部土層結構松散、透水性差、滲透性更差。

（4）本場地內微承壓水埋深較淺，開挖至第一程度，易對基坑造成突涌。應有計劃的降低承壓水頭高度：將其控制在安全值內，保障基坑開挖順利和安全。

（5）降水運行安排：為避免降水過早運行對周邊環境產生不利影響，降水運行可在首道支撐形成后開始。

3.3.2 降水施工難點對策

針對本工程特點，充分利用我公司在附近地區的已完成或在建的，與本工程水文地質條件或圍護特征、開挖工況等較為類似的專業降水設計及地下水控制經驗。采用以下措施解決本基坑降水工程中的難點：

（1）本基坑降水成井在基坑工程樁、圍護、加固及首層土方開挖后施工，采用3臺工程鉆機進行成井和降水施工。

（2）由于本基坑止水帷幕將開挖深度范圍內的潛水含水層完全隔斷，因此本次降水只考慮降低坑內的潛水，不考慮外界水補給。

（3）基坑內的潛水處理，擬設計真空疏干井疏干處理、并完成上部潛水降水工作。深層承壓水擬設計減壓井泄壓處理、并完成下部承壓水減壓降水工作。

（4）降水過程中需加強坑外水位觀測，做好應急措施，防止圍護滲漏對坑外環境造成影響。

（5）本項目中，含水量最大區域為上部的潛水層，但是此區域內的滲透性相對比較差，如果要將這個區域內的水排出去，只能依靠地下水的重力作用，所以要在短時間內完成降水，是比較困難的，基于此，施工團隊在項目開挖之前20天，就采用了真空力度為65kPa以上“真空預抽水”進行排水，讓這個區域內的水能夠得到及時有效的排出，保證了相關施工的順利進行[5]。

（6）降水運行過程中，必須遵循“分區、分層、分塊、限時、緩開”的降水原則，本同時要做好相關監測措施，保證水位控制在安全合理范圍之內，水位太高或者降水超降了，都容易對工程項目造成不利影響，同時要考慮到對周邊環境造成的一些不良影響，同時為了保證降水工作的不間斷，在項目施工現場，項目采用了雙電源的措施，同時配備了專業發電機組，確保降水工作不間斷的正常順利開展。

圖2 8#樓基坑疏干降水井示意圖

3.4 基坑監測

本項目中的基坑監測，其主要目的的針對基坑內的支護結構變形和支護結構應力進行監控；同時也要確保相關水位控制在安全合理的范圍內；準確把握地面沉降情況及臨近建筑的一些變形監測。這樣才能確保施工的順利進行[6]。

本項目中，因基坑開挖面積比較大，所以必須委托專業監測單位對基坑圍護結構和周邊環境進行監測，加強信息化施工，監測數據必須提交一份給降水單位，對周邊環境出現異常情況，監測單位必須通知降水單位，使降水單位根據數據實時調整抽水井數以及抽水井位置。在合理的工作程序下，基坑開挖應加快進度，讓基坑暴露的時間縮短，減少因開挖產生的沉降變形量。對各種管線、需要保護的建筑等，必須由專業監測單位進行監測。在降水運行過程中，減壓井安裝水表，每天匯總抽水量，應根據出水量的大小，來調整運行的井數以減小和控制降水對環境的影響。基坑降水施工過程中，如上部圍護發生滲漏或嚴重滲漏，總包應及時采取封堵措施，以避免導致基坑外側淺層潛水位發生較大幅度下降以及由此加劇坑外的地面沉降[7]。

4 結束語

綜上所述，本文結合某工程項目，就周邊復雜條件下的深基坑施工技術要點進行了一些分析和探討，首先分析了基坑的特點及難點，然后就具體的基坑開挖、支護、降水、檢測技術要點進行了一些分析，總之，在此類復雜周邊環境下進行基坑工程施工時，需要嚴格按照行業的要求以及標準創新當前的施工模式，并且做好前期的勘察，了解周邊環境對基坑工程的影響，之后再按照現場的實際情況，提出更加科學的基坑開挖和支護、降水監測方案，才能確保基坑工程施工的順利進行；希望本文的分析可以拋磚引玉，和大家一起探討促進此類工程施工技術的不斷進步[8]。