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1、紧贴建筑物的深基坑支护设计与施工赵传记 高志勇摘要结合具体工程实例，对深基坑工程的周边环境进行了分析，探讨了该工程的特点和难点，详细地介绍了该紧贴建筑物的深基坑支护的设计与施工，得出了基坑围护设计方案安全可靠、基坑施工方案切实可行的结论。关键词深基坑，支护，设计，施工中图分类号：TU4631 工程概况1.1 周边环境拟建的徐州市远大商都由江苏省第一工业设计院设计，工程场地位于徐州市复兴北路西侧，场地以南约1m即为1层得轻钢营业房，西侧和西北侧为一幢20世纪80年代初期的4层砖混结构的居民住宅楼；分别距基坑约3.8m和1m不等。北侧为顺河街，基坑周边道路交通繁忙，还分布有多条市政管道、国际长途光
2、缆、煤气管道、城市给水主管道、下水道、电缆沟等重要管线，距离基坑仅2.5m左右。拟建建筑范围为60m*30m，地上为6层，地下为2层，拟采用框架结构，柱距8m*8m,基础埋深8m。1.2 地质资料本工程根据钻深、原位测试及室内试验成果，控制深度内土层共分7个层次，其土性及主要特征如下：层杂填土：松散，主要成分为生活垃圾及碎砖、瓦、石块等建筑垃圾，经访问填积时间约5年，平均厚度1.62m。层粉土：中密，摇震反应中等，场区普遍分布，平均厚度2.18m。层粉质粘土：软塑，饱和，平均厚度1.18m。层粉土：中密，摇震反应中等，平均厚度7.2m。层粉土：密实，摇震反应中等，平均厚度3.93m。层粉质粘土
3、：饱和，硬塑-局部可塑，4号孔见陶器碎片，平均厚度2.15m。层粘土：饱和，硬塑，高韧性，含砂浆约5%-20%，直径1cm-5cm。2 本工程的特点及难点1）本工程地下室为2层，基坑开挖深度为8.90m，属于一类深基坑。2）本工程地基土为严重液化土，变形控制相当困难，周边20世纪80年代初期的老房子、违章建筑、地下管线对变形极为敏感，需保护的要求相当高。3）地处徐州老城区，地下障碍物多，深层搅拌桩及钻孔桩施工质量难以控制。止水桩施工难度较大，桩长较长，垂直度控制较难，粉土的密实度较大，均为中密-密实，要求施工设备的动力较大。4）本工程尽管规模不大，但由于地处闹市区，施工场地极其狭小，基坑距离红
4、线1m-3m不等，开挖后几乎没有施工场地，且工程面临四面的建筑物和构筑物，土方外运难度大，开挖施工周期长，不确定因素多。3 应对技术措施为了确保本工程的顺利进行，我们参建各方多次开会协调，针对本工程的特殊性，对主要环节作了周密的考虑，现分述如下。3.1 基坑围护设计因场地条件的限制，经过多方案的比较，最终确定采用直径600的钻孔灌注桩加两道钢筋混凝土水平支撑，外加一排直径700的深层搅拌桩止水帷幕到层粉质粘土。坑内采用13口大口井疏干地下水，被动区采用双轴深层搅拌桩加固地基，既加固了土体，改善了土体的物理力学性质，又消除了液化。基坑支护剖面见图1。3.2 基坑支护施工为了确保工程质量，在施工组
5、织设计时我们首先确定了施工顺序，即先施工深层搅拌桩，再施工钻孔灌注桩，最后施工降水井和钢筋混凝土内支撑。3.2.1 深层搅拌桩1）为了有效地控制好止水帷幕的施工质量，要求深层搅拌桩机进场施工前即安排土方施工单位对现场的地下障碍及建筑垃圾及时清理外运，这样不至于施工过程中由于遇到地下障碍物而停工等待清理，形成冷接头，使日后处理保证不了止水效果。2）设计桩长18.5m，要穿过密实的粉土层接近4m，施工组织设计时计划采用55kwh*2的双轴深层搅拌桩机。垂直度控制较难，我们采用400*300的钢枕木垫实垫平机械，用两个线坠垂直方向校正桩机得垂直度，确保机身垂直度控制在0.5%之内。3）确保原材料的质
6、量，进场水泥采用P.O32.5级散装水泥，进场即做复试，合格后方可使用。4）为了水泥计量准确，施工时采用原铁道部第四勘察设计研究院设计开发的水泥浆流量计，准确计量。3.2.2 钻孔灌注桩1）本工程因地质条件复杂，成孔时采用跳打施工，采用了人造优质泥浆护壁，施工过程未出现一起塌孔事故。2）因场地限制，加之钻孔灌注桩桩径小，混凝土用量小，又地处闹市区，为防止塌孔，经当地建设行政主管部门同意本工程灌注桩采用自搅混凝土。为了确保混凝土的质量，我们首先控制好原材料的质量，其次就是提前在试验室配好混凝土的配合比，拿到现场还要根据现场原材料的含水量调整施工配合比。3）钢筋笼的制作安装，成孔的深度、直径、孔底
7、沉渣厚度、泥浆比量、混凝土的充盈系数等都严格执行施工设计图纸及相关规范要求。3.2.3 降水井根据场地潜水含水层的特性及基坑平面形状，确定深井数量，采用大口井点。首先优化井管的结构设计，然后严格控制成井的施工工艺，成井时采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，降水运行中做好记录，及时整理分析数据，绘制图表，指导降水工作，提高效果。通过深井降水，加固了基坑内和坑底下的土体，提高了坑内土体的抗力，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量，有效地防止了坑外地表过量沉降。同时及时疏干坑内地下水，方便挖掘机及工人在坑内施工作业。3.2.4 挖土支撑挖土支撑阶段，环境变形量迅速递增，是整个基坑施工的重点。
8、土方开挖遵循时空效应原理，为此，我们制定了切实可行的施工方案，控制支护无撑暴露时间，并制定了应急预案，从而保证了基坑开挖的安全。土方开挖实行分层、分段、分区开挖，第一层土方开挖1.5m，浅层开挖后即开沟挖槽成撑。第二层根据基坑面积较小、平面呈L形的特点，遵循时空效应原理，先从中间开挖，通过设置坡道和走道板，用三台CAT200小型挖掘机把第一道撑和二道撑之间的土方接力倒运到出土口，由出土口处的大型挖掘机抓运装车。3.2.5 支撑拆除本工程考虑控制围护结构变形以保护周边环境后，采用了支撑后拆法，即支撑的拆除发生在下层楼板结构浇筑后，使支撑体系在下层楼板结构混凝土强度未达到设计强度之前仍能发挥作用，
9、这样对于控制围护结构的变形十分重要。4 结语基坑开挖期间，监测单位对围护结构垂直于水平位移、支撑轴力、坑外水位、道路和周边建筑物沉降等内容进行了监测。从监测数据分析，整个基坑周边环境的变形还是相当大的，特别是在基坑开挖到底时，变形速率明显加剧。但整个基坑施工期间各类管线、周边建筑物未出现一起事故，运营状况良好。南侧虽然有一个营业房地面出现轻微的裂缝，这与基础形式简单，中间没有横向隔墙，致使整个建筑刚度下降有着密切的关系，且未影响到正常使用。从而说明整个基坑的围护设计方案是安全可靠的，基坑施工方案切实可行，施工中采取了各种措施是积极有效地。参考文献：1 林鸣，徐伟.深基坑工程信息化施工技术M.北京：中国建筑工业出版社，2005.2龚晓南.深基坑工程设计施工手册M.北京；中国建筑工业出版社，2007.3张浩.深基坑支护结构型式与选择J.山西建筑，2007.33(35):128-129.