地方項(xiàng)目基坑支護(hù)方案實(shí)踐

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摘要：文章根據(jù)南京市江心洲地質(zhì)條件、基坑工程面積、挖深等條件及項(xiàng)目周邊環(huán)境，確定采用SMW工法樁加一層混凝土支撐支護(hù)形式，根據(jù)施工過(guò)程及基坑監(jiān)測(cè)結(jié)果說(shuō)明本項(xiàng)目采取的支護(hù)形式的合理性，為類似項(xiàng)目提供借鑒。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；SMW工法樁；基坑止降水；施工平臺(tái)

基坑支護(hù)方案需要考慮基坑規(guī)模、工程水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、出土路線、施工場(chǎng)地等各方面因素，對(duì)不同條件下選用不同的支護(hù)形式，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要[1-2]。本項(xiàng)目在南京市江心洲特定地質(zhì)條件下的基坑支護(hù)方案實(shí)踐，為類似項(xiàng)目提供借鑒。

1工程概況

項(xiàng)目位于南京市建鄴區(qū)江心洲，中新大道與宏俊街交叉口西南角。擬建項(xiàng)目為1幢19層辦公塔樓及3~5層裙房、1層整體地下車庫(kù)。基坑開挖面積約9800m2，支護(hù)周長(zhǎng)約431m，基坑開挖深度6.5~9.0m?；?xùn)|側(cè)為中新大道，地下室距離用地紅線約6.60m，距離道路最近約13.5m，由近到遠(yuǎn)分布有Φ500mmPE供水管、200mm×200mm通信光纖、Φ50mm-0.38kV電纜線等市政管線?；幽蟼?cè)為綠地，東南角為公交場(chǎng)站，地下室距離用地紅線最近處約2.80m。基坑西側(cè)為河道，地下室距離用地紅線最近處約29.4m，距離河道保護(hù)線最近處約16.90m?；颖眰?cè)為宏俊街，地下室與用地紅線最小距離約為6.40m，道路寬約25m，地下室距離道路最近約9.0m，由近及遠(yuǎn)分布有200mm×200mm空管、Φ200mmPE燃?xì)夤?、?000mm混凝土雨水管、Φ50mm-0.38kV電纜線等市政管線，市政管線均在紅線之外。

2工程水文地質(zhì)條件

2.1工程地質(zhì)條件

場(chǎng)地隸屬于長(zhǎng)江漫灘地貌單元。擬建場(chǎng)地地勢(shì)西低東高。影響基坑開挖土層工程的地質(zhì)特征：1-1雜填土：雜色，成分以混凝土塊、碎石、磚塊混雜粉質(zhì)黏土組成，硬質(zhì)物含量約30%，不均質(zhì)，堆填時(shí)間小于10年。局部分布，層頂標(biāo)高6.13~9.08m（85國(guó)家高程，下同），層厚0.5~3.5m。1-2素填土：黃灰、灰色，以粉質(zhì)黏土為主，含植物根莖，少量碎石子，不均質(zhì)，堆填時(shí)間小于10年，普遍分布，層頂標(biāo)高5.34~9.07m，層厚1.00~5.40m。2-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰色，流塑，夾薄層粉土，切面稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中低，普遍分布，層頂標(biāo)高3.33~5.80m，層厚1.80~5.10m。2-3粉砂：灰色，飽和，松散~稍密，見云母碎片，具微層理，局部夾薄層粉土，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石等。普遍分布，層頂標(biāo)高1.30~5.00m，層厚0.10~1.90m。2-4粉細(xì)砂：灰色，飽和，中密，見云母碎片，具微層理，局部夾薄層粉土，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石等。普遍分布，層頂標(biāo)高-4.07~-0.33m，層厚4.90~7.30m。2-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰色，流塑，局部軟塑，夾粉砂顆粒，切面稍有光澤，干強(qiáng)度中低，韌性中低。普遍分布，層頂標(biāo)高-9.55~-6.25m，層厚1.50~5.00m。2-6粉細(xì)砂：灰色，飽和，中密，顆粒級(jí)配差，主要的礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。普遍分布，層頂標(biāo)高范圍為-11.85~-9.94m，層厚8.20~12.00m。2-7粉細(xì)砂：灰色，飽和，中密~密實(shí)，顆粒級(jí)配差，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。普遍分布，層頂標(biāo)高為-22.60~-18.95m，層厚0.50~12.60m。2-8粉細(xì)砂：灰色，飽和，密實(shí)，顆粒級(jí)配差，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。普遍分布，層頂標(biāo)高范圍為-32.62~-29.90m，層厚7.30~13.10m。

2.2水文條件

本場(chǎng)地的地下水類型為孔隙潛水和基巖裂隙水?？紫稘撍饕x存于淺部1層填土中及2層砂土層中，含水介質(zhì)主要為砂性土，其滲透性強(qiáng)，含水量大。含水層為透水性上弱、下強(qiáng)的多層結(jié)構(gòu)，且與長(zhǎng)江水水力聯(lián)系密切。補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水、管道滲漏及地表水體側(cè)向補(bǔ)給?？紫稘撍判狗绞綖樽匀徽舭l(fā)、側(cè)向徑流排泄?？紫稘撍跻娝宦裆?.18~3.20m，穩(wěn)定水位埋深0.15~3.18m。水位約5.8m。水位受季節(jié)性變化及附近河水位影響大，年變化幅度約2.0m。基巖裂隙水，位于下伏基巖，下伏基巖為泥巖。強(qiáng)風(fēng)化巖層的風(fēng)化裂隙中、中風(fēng)化巖層節(jié)理、構(gòu)造裂隙中含少量地下水，但透水性、富水性差，水量貧乏，對(duì)工程影響小。

2.3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

基坑設(shè)計(jì)參數(shù)表如表1所示。

3本項(xiàng)目基坑工程的特點(diǎn)及難點(diǎn)

（1）本工程基坑面積約為9800m2，開挖深度最深處挖深9.00m，屬于深基坑工程，深基坑工程實(shí)施過(guò)程中受到施工動(dòng)荷載、基坑開挖以及大氣降水等許多不確定因素的影響，開挖過(guò)程存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。（2）基坑北側(cè)和東側(cè)存在市政道路和管線，基坑周邊環(huán)境條件復(fù)雜，需采用足夠剛度支護(hù)結(jié)構(gòu)，采取有效措施保護(hù)基坑周邊道路及市政管線安全。（3）基坑西側(cè)為河道，距離基坑約16.9m，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮河道河水對(duì)本項(xiàng)目的影響。（4）場(chǎng)地開挖面以下為深厚含水層，含水量大，地下水補(bǔ)給充足，2-5層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土可看作隔水層，基坑支護(hù)需重點(diǎn)考慮基坑止降水對(duì)周邊環(huán)境的影響。（5）本項(xiàng)目西側(cè)施工期間設(shè)置臨時(shí)辦公用房，其余側(cè)距離紅線較近，需另外考慮基坑土方外運(yùn)及施工期間加工場(chǎng)地問(wèn)題。

4基坑支護(hù)方案選擇

4.1基坑支護(hù)方案選擇分析

根據(jù)本項(xiàng)目工程特點(diǎn)及類似工程經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目可選擇支護(hù)墻體有灌注樁、SMW工法樁、PCMW工法樁等。灌注樁施工工藝成熟，質(zhì)量易控制，平面布置靈活多樣，支護(hù)墻體剛度大，但需設(shè)置止水帷幕，造價(jià)較SMW工法和PCMW工法樁高。SMW工法和PCMW工法樁施工速度快，且可兼作止水帷幕，SMW工法樁型鋼可回收，經(jīng)濟(jì)性好，但支護(hù)墻體剛度較灌注樁小[2]。對(duì)于本項(xiàng)目在基坑滿足受力要求的情況下，宜選擇SMW工法或PCMW工法樁。本項(xiàng)目根據(jù)受力計(jì)算結(jié)果，需設(shè)置一層支撐，根據(jù)本項(xiàng)目基坑形狀及施工場(chǎng)地要求，宜選擇鋼筋混凝土材料支撐。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。

4.2基坑止降水方案比選

東側(cè)和南側(cè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)典型剖面如圖2所示。本項(xiàng)目可選擇性旋噴樁、三軸深攪樁、TRD工法樁等作為止水帷幕。旋噴樁止水效果較差、造價(jià)高，TRD工法止水樁止水效果好，但造價(jià)高，本項(xiàng)目宜選擇三軸深攪樁作為止水帷幕。本項(xiàng)目宜選擇水泥管井或鋼管井進(jìn)行降水。

4.3基坑支護(hù)及止降水方案

根據(jù)本項(xiàng)目工程特點(diǎn)及以上分析，確定本項(xiàng)目基坑支護(hù)方案：基坑采用直徑850mm三軸深攪樁內(nèi)插H700×300×13×24型鋼的SMW工法樁作為圍護(hù)墻體。根據(jù)基坑形狀采用角撐加對(duì)撐形式的混凝土支撐，對(duì)撐區(qū)設(shè)置棧橋，解決基坑開挖期間出土道路及主體結(jié)構(gòu)施工期間加工場(chǎng)地問(wèn)題。基坑采用SMW工法樁兼作止水帷幕，止水樁進(jìn)入2-5層不少于1.5m形成封閉止水帷幕，有效止水樁長(zhǎng)度為17.50~19.50m。基坑已設(shè)置全封閉止水帷幕，且基坑內(nèi)大部分均滿足抗突涌要求，基坑內(nèi)僅進(jìn)行疏干排水，降水井深14.0~16.0m?；觾?nèi)一處電梯坑挖深較深，不滿足抗突涌要求，設(shè)置深層降水井進(jìn)行降水，井深26.0m，基坑內(nèi)共布置39口降水井進(jìn)行降排水?；觾?nèi)集水坑等局部深坑部位采用放坡、水泥土重力式擋墻形式進(jìn)行處理；為減少型鋼拔除對(duì)周邊環(huán)境影響，型鋼拔除過(guò)程中及時(shí)對(duì)型鋼拔除后留下的樁孔進(jìn)行注漿處理。西側(cè)和南側(cè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)典型剖面如圖3所示，典型基坑支護(hù)剖面如圖4所示。

5基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容及監(jiān)測(cè)情況

在進(jìn)行基坑土方開挖和地下室施工期間應(yīng)進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)工作?；颖O(jiān)測(cè)是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，避免發(fā)生安全事故的重要措施。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—2012）以及《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497—2009）中的相關(guān)要求［3-4］，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。本項(xiàng)目基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：圍護(hù)墻頂部的水平位移、豎向位移、圍護(hù)墻或土體深層水平位移監(jiān)測(cè)、支撐內(nèi)力、立柱位移、地下水位、周邊道路沉降、管線變形等內(nèi)容。截至2020年10月，已完成地下主體結(jié)構(gòu)施工，部分型鋼已拔除，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)均在安全范圍內(nèi)，未達(dá)到報(bào)警值，基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工順利。

6結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目基坑支護(hù)方案選擇安全有效、經(jīng)濟(jì)合理，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)均在安全區(qū)間，對(duì)市政道路及管線保護(hù)措施得當(dāng)。

參考文獻(xiàn)

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[4]山東省建設(shè)廳.GB50497—2009，建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

作者：王先勇 單位：南京南大巖土工程技術(shù)有限公司