相鄰深基坑施工的控制措施研究

董 軍

(上海長凱巖土工程有限公司,上海 200093)

0 引言

隨著城市的快速發(fā)展，在城市中心地塊往往會出現(xiàn)2個以上的相鄰基坑同期開挖的情況。先開挖的基坑不僅僅對后開挖的基坑產生較大影響，還會造成資源的浪費。李昀等[1]的研究表明在兩個相鄰的深基坑之間設置寬度為2倍開挖深度的分隔帶，能有效減小2個相鄰深基坑同步開挖時相互的影響。陳瑞[2]的研究表明相鄰兩基坑采用聯(lián)合分塊開挖的方式也可以顯著降低相互之間的影響。本文通過結合上海閔行區(qū)七寶鎮(zhèn)19-01地塊工程案例，闡述了相鄰基坑在進行設計及施工時所采取的控制措施。

1 工程概況

上海市七寶19-01地塊與東側19-02地塊相鄰，兩地塊均設置了3層地下室。其中19-01地塊基坑周長約452 m，開挖面積約12 535 m2，基坑挖深約14.75 m。19-02地塊挖深約14.05 m～14.65 m。兩基坑平面布置圖如圖1所示。

1.1 工程地質條件及水文條件

1.1.1工程地質條件

基坑圍護設計主要參數見表1。

本工程基坑開挖深度范圍內涉及的地基土有①層、②1層、②3層、③層、④層、⑤1層。

表1 基坑圍護設計主要參數表

1.1.2水文條件

1)潛水。

實測取土孔內的地下靜止水位埋深在1.04 m～2.11 m之間。

2)承壓水。

本工程施工時一級基坑按最不利承壓水頭計算會產生突涌。

1.2 基坑圍護形式及支撐形式

本基坑采用順作法施工，圍護采用鉆孔灌注樁圍護結構，三軸攪拌止水，混凝土支撐體系?；酉噜徧巼o結構剖面圖見圖2。止水采用φ850@1 200三軸攪拌樁，擋土一般區(qū)域采用φ1 000@1 200鉆孔灌注樁，有效長度30.0 m；整體采用三道鋼混凝土水平支撐，結合第一道支撐設混凝土棧橋。19-02地塊為地下3層，采用灌注樁+3道鋼筋混凝土支撐的圍護形式，與本工程同期施工。

2 施工重點難點

1)本工程基坑開挖深度范圍內均為軟土地層，③層淤泥質粉質粘土、④層淤泥質粘土為軟弱土層，抗剪強度較低，工程性質較差，容易造成基坑變形過大。同時②3層砂質粉土夾粉質粘土層滲透系數較大，因此要求保證止水帷幕施工質量，避免發(fā)生滲流破壞。除此之外本場地第⑤3-2層及第⑦1層是(微)承壓含水層，因此施工過程中要做好承壓降水控制，保證基坑坑底的抗突涌安全。同時還需要考慮到降水對周邊環(huán)境條件的影響。

2)根據已有的資料，東側19-02地塊同樣是基坑工程施工，地下3層，基坑開挖過程中，可能會對本工程基坑開挖形成相互作用，要做好兩個地塊協(xié)同施工的安排，避免互相之間產生的不利影響。

3)19-01地塊與19-02地塊開挖深度大、面積大，屬于超大深基坑開挖，控制要點較多，施工難度大。相鄰基坑開挖、支撐、地下室結構施工時各施工工況的轉換搭接使得基坑內部空間受力復雜，協(xié)調難度大[3]。

3 施工針對性措施

1)嚴格做好三軸攪拌樁止水帷幕的施工質量控制，保證止水帷幕施工質量；做好施工安排避免出現(xiàn)施工冷縫，一旦發(fā)現(xiàn)冷縫，則需采取補打三軸或補高壓旋噴等措施進行處理，以避免止水帷幕出現(xiàn)滲漏。嚴格按照要求完成圍護灌注樁的施工，保證工程質量，保證樁身強度；坑底應做好高壓旋噴封底，避免出現(xiàn)突涌。

2)圍護樁及支撐施工過程中沒有形成完整的受力體系，當局部出現(xiàn)受力或變形過大的情況時，應當根據現(xiàn)場監(jiān)測報告及時調整施工進度及工況，避免基坑進一步變形。在土方開挖過程中，相鄰基坑間的土體易發(fā)生較大豎向位移，須做好實時監(jiān)測，嚴格控制變形。基坑周邊施工荷載應控制在允許范圍內，防止給基坑帶來安全隱患。

3)制定完善的降水方案，開挖前三周應開始降水，對淤泥質土層保證足夠的降水時間。降水期間重點觀測基坑外側的水位變化以及建筑物沉降、裂縫情況，若出現(xiàn)水位變化較大、建筑沉降過快應立即停止坑內降水工作，并立即采取措施?；油鈶荚O承壓水觀測井，基坑內應布設降壓井，當承壓水水頭埋深超過臨界狀態(tài)時開啟降壓井降低承壓水水頭，防止突涌發(fā)生。

4)土方開挖應采用聯(lián)合分塊開挖的方式，堅持分層、分塊、先撐后挖、對稱開挖的原則。土方應根據支撐布設順序分層開挖，本工程設有三道混凝土支撐，因此土方應分別開挖至第一道支撐底、第二道支撐底和開挖到坑底，避免基坑內出現(xiàn)較大高差，防止土體隆起沉降位移過大。開挖順序19-01地塊應從東側往西側退挖，19-02地塊應從西側往東側退挖，采用跳挖的方式分塊開挖，以減小基坑變形。

5)要保證基坑圍護施工進度，設法與19-02地塊基坑圍護工期大致同步，減小互相間的不利影響。為了在各施工工況保證同步，業(yè)主、總包應負責與相鄰基坑各參建單位密切溝通協(xié)調，兩個項目參建單位應共享施工工況、監(jiān)測數據，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時通知相關各方協(xié)商解決。

6)連通道區(qū)域施工前，同交通、城管等相關管理部門進行溝通協(xié)調，需占用的路面及街道需提前申請，保證施工可以順利進行。對于可能影響到的管線，在施工前要同管線管理部門進行溝通，如果需要移除管線的則及時移除，在施工后再恢復。在施工時，需設置臨時圍擋，并派人疏導交通。施工完成后，立即恢復道路及圍墻。

4 結語

在基坑施工過程中，基坑整體變形較小，相鄰兩基坑開挖過程均較為平穩(wěn)，證明所采用的施工方式可有效避免項目出現(xiàn)風險問題，可作為參考為類似工程提供經驗。