緊鄰老民居與地鐵站的深基坑施工技術(shù)*

上海建工二建集團(tuán)有限公司 上海 200080

1 工程概況

海東海商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目位于上海市打虎山路以東、錦西路以南，北側(cè)緊貼軌交8號(hào)線鞍山新村站站廳?；影茨媳狈譃棰駞^(qū)（3 道混凝土支撐，挖深15.9 m，局部深坑18.6 m）、Ⅱ、Ⅲ區(qū)（挖深7.1 m）。本文針對(duì)較為典型的Ⅰ區(qū)圍護(hù)基坑開(kāi)挖展開(kāi)介紹。

2 周邊環(huán)境

Ⅰ區(qū)基坑?xùn)|西兩側(cè)毗鄰鞍山二村， 7 幢民居均為6 層淺基礎(chǔ)建筑，房齡均在30 年以上，房屋走向垂直于基坑，距離基坑8 m左右。經(jīng)第三方鑒定，其中有嚴(yán)重?fù)p壞房1 幢，一般損壞房4 幢，基本完好房2 幢。Ⅰ區(qū)基坑南側(cè)與軌道站相距16 m，軌道站臺(tái)層埋深14.25 m（圖1）。如何有效保護(hù)兩側(cè)老民居及南側(cè)軌道站臺(tái)成為重中之重。

3 設(shè)計(jì)方面的保護(hù)措施

3.1 確定因地制宜的施工流程

基坑南側(cè)緊鄰軌道鞍山新村站站廳，為了保證軌道運(yùn)營(yíng)的安全，設(shè)計(jì)方案將基坑分為3 大塊，先開(kāi)挖Ⅰ區(qū)，待Ⅰ區(qū)施工至±0.00 m結(jié)構(gòu)板標(biāo)高后，依次開(kāi)挖Ⅱ、Ⅲ區(qū)。

圖1 周邊環(huán)境示意

3.2 合理的圍護(hù)形式

Ⅰ區(qū)基坑設(shè)置厚1 000 mm地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，墻底標(biāo)高－43.45m。地下連續(xù)墻內(nèi)、外側(cè)采用單排Φ850@600 mm三軸水泥攪拌樁作為槽壁加固，樁底標(biāo)高為－18.45 m，水泥摻量≥20％。

3.3 對(duì)周邊環(huán)境、建筑的保護(hù)措施

地下連續(xù)墻成槽之前，在地下連續(xù)墻與東、西兩側(cè)居民樓地基之間設(shè)置了拱形雙排隔離樁，此舉有效保護(hù)了鞍山新村2 棟多層混合結(jié)構(gòu)建筑[1]。隔離樁采用Φ350 mm雙排樹(shù)根樁，樁長(zhǎng)22 m，樁底標(biāo)高－22.45 m，隔離樁也起著止水的作用。東側(cè)便道打下9 根鉆孔灌注樁、樁頂設(shè)1 道700 mm×400 mm鋼筋混凝土壓頂、厚30 cm混凝土道路板共同加固了老民居側(cè)的道路基礎(chǔ)。

4 施工方面的保護(hù)措施

4.1 解決來(lái)自居民的干擾因素

老民居房齡30 年多，為天然地基基礎(chǔ)、預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)。前期圍護(hù)施工時(shí)，房屋產(chǎn)生了下水管堵塞，門(mén)窗無(wú)法正常啟閉的情況。因此，周邊居民產(chǎn)生抵觸情緒，多次阻攔施工。土方開(kāi)挖必須是一個(gè)連貫的施工過(guò)程，間斷性施工對(duì)基坑安全是致命的。我們耐心地向居民解釋將如何采取保護(hù)措施，并召開(kāi)多次協(xié)調(diào)會(huì)議后，居民終于同意基坑開(kāi)挖。

4.2 貫通承壓水降水措施[2-4]

場(chǎng)地內(nèi)主要由黏性土、粉性土、及砂土組成，具有成層分布的特點(diǎn)。由于局部缺失第⑥層土，第⑦層承壓含水層與第⑤2-1 層砂質(zhì)粉土微承壓水層在基坑西側(cè)深－37.82 m處局部貫通（圖2），故深43.45 m的地下連續(xù)墻未完全隔斷第⑦層承壓含水層。根據(jù)水文地質(zhì)情況，在基坑?xùn)|側(cè)布置3 口承壓井（2 口降壓井，1 口觀測(cè)井），在第1、2、3層土方開(kāi)挖時(shí)并不啟動(dòng)，待第4層土方開(kāi)挖時(shí)按需抽水。本工程第4層土方開(kāi)挖時(shí)，基坑有個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)少量冒水，立即啟動(dòng)2 口降壓井并加大抽水力度，待墊層施工完畢后停止抽水。

圖2 棧橋布置及承壓含水層貫通區(qū)域

4.3 完整的監(jiān)測(cè)體系

本次基坑監(jiān)測(cè)的范圍包括常規(guī)的基坑地下連續(xù)墻測(cè)斜、主撐軸力、圍檁立柱、周邊管線沉降、房屋垂直位移，軌道隧道垂直位移等內(nèi)容。另外，在開(kāi)挖過(guò)程中，監(jiān)測(cè)單位對(duì)老民居的傾斜度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并在±0.00 m結(jié)構(gòu)板完成后對(duì)6 幢老民居的結(jié)構(gòu)完好性進(jìn)行了鑒定。

4.4 劃分挖土分塊的方案選擇

本工程基坑挖深15.9 m，采用3 道鋼筋混凝土支撐，土體開(kāi)挖分4 層進(jìn)行。結(jié)合基坑幾何形狀，土體開(kāi)挖以盆式開(kāi)挖為主導(dǎo)思路。在設(shè)計(jì)劃分大塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行小塊細(xì)化，基本以每日出土量為劃分小塊的依據(jù)。第1、2、3道土方在開(kāi)挖過(guò)程中，設(shè)想了2 套挖土分塊方案。

方案一針對(duì)居民樓的安全，進(jìn)行土方開(kāi)挖劃分及挖土走向，自南向北形成支撐（圖3）。

方案二針對(duì)軌道運(yùn)營(yíng)的安全，自北向南開(kāi)挖并形成支撐（圖4）。

圖3 土方開(kāi)挖分塊（方案一）

圖4 土方開(kāi)挖分塊（方案二）

最終，考慮到Ⅰ區(qū)基坑距離軌道還有16 m，而距離居民樓最遠(yuǎn)處僅14 m。權(quán)衡再三，決定選用方案一。在實(shí)施過(guò)程中，基坑變形累計(jì)量?jī)H14 mm。

4.5 延緩開(kāi)挖后期房屋變形量的措施

第3層土方開(kāi)挖過(guò)程中，兩側(cè)居民樓角點(diǎn)沉降量加速累計(jì)，為此，特別制定了分小塊支撐必須在24 h內(nèi)形成的施工方案。限時(shí)支撐在一定程度上緩解了開(kāi)挖后期的基坑變形量?；幼冃瘟康氖諗渴估厦窬拥姆课莩两导皟A斜都得到了較好控制。

第4層土方開(kāi)挖時(shí)，基坑中央的局部深坑底標(biāo)高達(dá)到－17.9 m，東側(cè)居民樓角點(diǎn)已達(dá)到累計(jì)報(bào)警值。為保護(hù)基坑兩側(cè)老民居的安全，東側(cè)局部墊層采用厚500 mm的C50混凝土，盡量減少沉降量及傾斜量。

5 結(jié)語(yǔ)

土方開(kāi)挖前，鞍山新村居民樓最大累計(jì)沉降量36.25 mm，土方開(kāi)挖完成后最大累計(jì)沉降量69.87 mm，累計(jì)沉降量?jī)H為33.62 mm。房屋傾斜量在土方開(kāi)挖前后變化甚小，可見(jiàn)房屋基本均勻沉降。土方開(kāi)挖前后，對(duì)于軌道隧道及站臺(tái)的影響很微小，在5 mm內(nèi)上下浮動(dòng)，且未出現(xiàn)報(bào)警值。

本工程深基坑施工通過(guò)設(shè)置隔離樁、限時(shí)支撐、按需抽水、增厚墊層并提高標(biāo)號(hào)、合理安排開(kāi)挖順序等多項(xiàng)保護(hù)措施，將基坑的變形控制在最小區(qū)域，從而較好保護(hù)了周邊的建筑和環(huán)境，達(dá)到了理想的效果。