復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑工程施工技術(shù)

胡亮清

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，在建筑施工過程中，能否對(duì)基坑進(jìn)行合理開挖，會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程的實(shí)施形成深遠(yuǎn)的影響，尤其是復(fù)雜環(huán)境下深基坑工程。本文就復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑工程施工技術(shù)進(jìn)行了探討，結(jié)合具體的工程實(shí)例，從設(shè)計(jì)保護(hù)和施工保護(hù)兩個(gè)方面提出了一些措施，以期能為類似的深基坑工程施工提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜環(huán)境；深基坑工程；施工技術(shù)；保護(hù)措施

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，城市用地越來越緊張，因而出現(xiàn)了大量的大、高、深工程，這些工程的建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境或多或少會(huì)產(chǎn)生影響，帶來了新的矛盾。而深基坑施工是建設(shè)工程中經(jīng)常進(jìn)行的項(xiàng)目，但是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，深基坑的施工容易引起一系列的問題，如建筑物的沉降、對(duì)管線的破壞，因此，深基坑施工時(shí)，一定要精心策劃，對(duì)施工過程進(jìn)行科學(xué)有效的管理，保護(hù)好周邊環(huán)境。

1工程概況

某建筑工程，地下2層，挖深10.7m，地上10層，高度40m。地上部分為鋼筋混凝土勁性結(jié)構(gòu)，建筑面積約71356.2m2，其中地上建筑面積約41253.2m2，地下建筑面積約29563.7m2。

2 設(shè)計(jì)保護(hù)措施

2.1 設(shè)計(jì)對(duì)西側(cè)保護(hù)建筑及乍浦路橋保護(hù)措施

2.1.1 “分區(qū)順作”方案

將基坑整體基坑分為Ⅰ-1區(qū)、Ⅰ-2區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)這幾個(gè)區(qū)域分別順作實(shí)施。首先施工Ⅰ-1區(qū)，在Ⅰ-1區(qū)進(jìn)行到一定程度后同步進(jìn)行面積較小的Ⅳ區(qū)，2個(gè)區(qū)域可同步完成地下結(jié)構(gòu)。在Ⅰ-1區(qū)地下結(jié)構(gòu)完成后再開挖施工Ⅰ-2區(qū)，在Ⅰ-2區(qū)進(jìn)行到一定程度后同步進(jìn)行面積較小的Ⅱ區(qū)，2個(gè)區(qū)域可同步完成地下結(jié)構(gòu)。最后再施工Ⅲ區(qū)基坑。分區(qū)方案縮短了基坑開挖暴露范圍、減小了同時(shí)開挖的基坑面積，這種施工方法在敏感環(huán)境基坑施工中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以降低基坑整體開挖實(shí)施過程中大范圍卸土對(duì)周邊環(huán)境的影響。

2.1.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)保護(hù)方案

（a）地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)。采用地下連續(xù)墻作為基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)，墻體剛度大、整體性好、止水效果好，有利于歷史保護(hù)建筑的保護(hù)。方案中根據(jù)開挖深度及與歷史保護(hù)建筑關(guān)系，在基坑周邊采用厚1000mm地下連續(xù)墻，可以有效地控制歷史保護(hù)建筑可能受到的變形影響。西側(cè)地下連續(xù)墻在設(shè)計(jì)時(shí)考慮建筑物的附加荷載，通過計(jì)算確定其基底插入深度，確保穩(wěn)定性要求。

（b）槽壁加固與旋噴樁止水。為防止地下連續(xù)墻在成槽施工中出現(xiàn)塌孔而對(duì)鄰近的歷史保護(hù)建筑造成影響，在基坑北側(cè)、西側(cè)及清障區(qū)域的地下連續(xù)墻兩側(cè)設(shè)置水泥土攪拌樁作為槽壁加固體。同時(shí)，為確保槽段接縫止水效果并減小坑內(nèi)承壓水降壓降水對(duì)坑外水頭的影響，在基坑外側(cè)周邊的地下連續(xù)墻接縫處均設(shè)置旋噴樁止水。

（c）防水構(gòu)造。普遍區(qū)域的地下連續(xù)墻采用疊合墻，內(nèi)側(cè)設(shè)置混凝土內(nèi)襯墻，防水采用膨潤土防水毯方式，減少接頭滲漏的可能性，確保地下連續(xù)墻的止水性。

（d）隔離樁設(shè)計(jì)。在歷史保護(hù)建筑某公寓與西側(cè)地下連續(xù)墻之間設(shè)置隔離樁，地下連續(xù)墻與隔離樁間設(shè)置填充注漿管。隔離樁采用Φ700mm@1000mm鉆孔灌注排樁，灌注樁頂?shù)讟?biāo)高為-1.15～-31.20m，隔離樁與地下連續(xù)墻距離約3m。隔離樁與地下連續(xù)墻間擬設(shè)置1排預(yù)埋跟蹤注漿管，注漿管頂?shù)讟?biāo)高為-0.30～-27.20m，基坑開挖過程中根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來填充注漿。

（e）水平支撐設(shè)計(jì)。在I-1區(qū)、I-2區(qū)支撐體系布置形式中設(shè)置4道鋼筋混凝土支撐。選擇剛度較大的十字正交對(duì)撐體系，能有利于控制周邊的圍護(hù)墻體變形、保證墻體穩(wěn)定，同時(shí)在第2道～第4道支撐采用高標(biāo)號(hào)混凝土，可減少養(yǎng)護(hù)時(shí)間，盡早形成支撐強(qiáng)度。

2.2 設(shè)計(jì)對(duì)地鐵隧道保護(hù)措施

2.2.1 支撐要求

Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)基坑豎向設(shè)置4道臨時(shí)支撐，第1道為鋼筋混凝土支撐，第2道～第4道支撐為鋼管支撐，布置采用對(duì)撐、角撐的形式。支撐中心標(biāo)高分別為：-1.80m、-5.50m、-9.20m、-12.90m。其中鋼支撐采用自動(dòng)軸力補(bǔ)償系統(tǒng)

2.2.2 地下連續(xù)墻剛性接頭

本工程圍護(hù)采用地下連續(xù)墻形式，有厚1000mm地下連續(xù)墻115幅，墻底標(biāo)高-35.2～-52.1m。地下連續(xù)墻采用圓形鎖口管柔性接頭及十字鋼板剛性接頭2種形式，A、B、C、G、J型地下連續(xù)墻采用圓形鎖口管柔性接頭，地鐵側(cè)D、E、F、H型地下連續(xù)墻采用十字鋼板剛性接頭，除G、J型地下連續(xù)墻外均需進(jìn)行墻趾注漿。

3 施工保護(hù)措施

3.1 施工針對(duì)地鐵保護(hù)措施

3.1.1 Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)基坑分區(qū)施工

總體施工順序?yàn)槭紫仁┕あ?1區(qū)和Ⅳ區(qū)；當(dāng)Ⅰ-1區(qū)和Ⅳ區(qū)完成±0.00m板之后開始施工Ⅱ區(qū)和Ⅰ-2區(qū)；待Ⅱ區(qū)和Ⅰ-2區(qū)完成±0.00m板之后施工Ⅲ區(qū)。

Ⅰ-1區(qū)和Ⅰ-2區(qū)每層土開挖標(biāo)高：場地自然地坪標(biāo)高為-0.3m，第1層土為-2.3m，第2層土為-8.4m，第3層土為-13.8m，第4層土為-17.7m，第5層土為-21.2m。Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)每層土開挖標(biāo)高：場地自然地坪為-0.3m，第1層土為-2.3m，第2層土為-5.81m，第3層土為-9.51m，第4層土為-13.21m，第5層土為-16.8m。

3.1.2 槽壁加固施工保護(hù)措施

（a）在進(jìn)行地鐵側(cè)的槽壁加固施工前，先在遠(yuǎn)離該些區(qū)域的基坑內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，每組三軸水泥土攪拌樁外均設(shè)置測斜管1組，測斜管深35m，共設(shè)置2組。測斜管與水泥土攪拌樁的凈距為3m，考慮到地鐵側(cè)離本工程基坑最近處約為9.85m，另設(shè)1組水泥土攪拌樁，測斜管與水泥土攪拌樁的凈距為9.85m，通過試驗(yàn)?zāi)M真實(shí)情況下水泥土攪拌樁槽壁加固對(duì)地鐵的影響，直至確定合理的施工參數(shù)后方可進(jìn)行地鐵一側(cè)的水泥土攪拌樁槽壁加固的施工

3.1.3 地下連續(xù)墻施工保護(hù)措施

由于地下連續(xù)墻較深，臨近保護(hù)建筑側(cè)地下連續(xù)墻最深為49.85m，地鐵側(cè)地下連續(xù)墻成槽不流水施工，待先期槽段完成混凝土澆筑后，方進(jìn)行下一幅槽段的成槽。1d完成1幅地下連續(xù)墻，“做一跳四”，單幅地下連續(xù)墻施工時(shí)間控制在20～24h內(nèi)（從成槽至混凝土澆筑完成）。在地下連續(xù)墻澆筑混凝土前，10輛混凝土攪拌車必須就位等待，且必須保證其后10輛攪拌車通過拌站協(xié)調(diào)于2h后就位。