許俊青 蔣宏鳴
摘?要:針對深圳某改擴(kuò)建學(xué)校項(xiàng)目基坑工程,介紹了項(xiàng)目概況、周邊環(huán)境和地質(zhì)及水文情況,分析了深基坑的情況。結(jié)合基坑周邊環(huán)境,根據(jù)本工程基坑的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理的基坑支護(hù)方案。根據(jù)基坑支護(hù)方案,對監(jiān)測內(nèi)容進(jìn)行分析,形成了可靠的基坑監(jiān)測方案。
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)方案;基坑監(jiān)測
文章編號(hào):2095-4085(2020)06-0126-03
1?工程概況
1.1?項(xiàng)目概況
本工程是政府投資建設(shè)的原特區(qū)外村辦學(xué)校擴(kuò)建工程,通過保留原教學(xué)樓、改建原操場并新增部分用地的方式將原24班小學(xué)升級(jí)為54班九年一貫制學(xué)校。項(xiàng)目用地面積23436m2,保留建筑面積8087m2,新建總建筑面積60625m2,其中地上7層,共36981m2,地下2層,共23645m2。
1.2?周邊環(huán)境
項(xiàng)目場地為東西狹長型,北側(cè)為在建園區(qū),建筑物及管線主要集中分布在場地南側(cè)及東側(cè)。
東側(cè)相鄰單層磚混建筑若干,距坑邊最近處10.90m;南側(cè)西段緊鄰原教學(xué)樓,距坑邊最近處13.10m,終端緊鄰現(xiàn)狀幼兒園,距坑邊最近處14.50m,東段緊鄰自建民宅,距坑邊最近處16.60m;西側(cè)緊鄰一棟自建民宅,距坑邊最近處16.60m;北側(cè)為待建規(guī)劃道路及在建工地。
項(xiàng)目用地面積為23436m2,配建地下室面積達(dá)36981m2,地下空間利用率高,導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與規(guī)劃紅線較近,南側(cè)坑邊距紅線最近處約5.70m,北側(cè)坑邊距紅線最近處約1.80m。
1.3?工程地質(zhì)及水文情況(表1)
(1)地質(zhì)情況?場地原始地貌單元為中臺(tái)地~沖洪積階地,地形略有起伏,地勢北高南低。根據(jù)巖土地質(zhì)勘察揭露,場地內(nèi)地層自上而下依次為:第四系人工填土層Qml4;第四系全新統(tǒng)坡洪積層Qdl+pl4;第四系上更新統(tǒng)沖洪積層Qal+pl3;第四系殘積土層Qel,下伏基巖燕山四期(早白堊世)混合花崗巖ηγ5K1。
(2)水文情況?根據(jù)地勘情況,結(jié)合場地及周邊地形地貌分析,地下水分為第四系孔隙水及基巖裂隙水??紫端饕x存于第四系人工填土層、沖洪積砂層中,其次賦存在第四系坡積、沖洪積、殘積層和全風(fēng)化巖層中。
其中雜填土、礫砂層為強(qiáng)透水層,砂層具有微承壓性;雜填土層中的塊石含量變化大,礫砂層中黏性土含量不一,直接影響其滲透性,主要接受大氣降水及地下水側(cè)向補(bǔ)給?;鶐r裂隙水主要賦存于強(qiáng)、中風(fēng)化巖節(jié)理、裂隙內(nèi),受節(jié)理、裂隙發(fā)育程度控制,具有微承壓性,主要接受基巖裂隙水的側(cè)向滲流補(bǔ)給和上層潛水的越流補(bǔ)給,以滲流方式向低洼處排泄。強(qiáng)~中風(fēng)化巖為中等透水層。
本場地地下水及地下水位以上土層按Ⅱ類環(huán)境考慮,地下水位以上土按B類考慮。
初勘期間,水位埋深介于0.5~6.70m,高程介于23.14~27.78m,平均高程為25.55m。初勘期間正值旱季,水位埋深較深。詳勘期間,水位埋深介于0.9~2.8m,高程介于25.73~28.5m,平均高程為27.13m。詳勘期間正值雨季,水位埋深較淺。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果及周邊場地的工程經(jīng)驗(yàn),場地地下水位年變化幅度可按1.0~2.0m考慮。
2?基坑概況
2.1?基坑總體情況
本基坑形狀呈東西向長矩形,周長約770m,西側(cè)地下一層,約5900m2,東側(cè)地下二層,約12600m2。
本工程±0.0相當(dāng)于絕對標(biāo)高+26.9m,西側(cè)原小學(xué)場地基本平坦,絕對標(biāo)高+28.5m,東側(cè)場地地勢較高,且略有起伏,場地標(biāo)高介于+23.2~34.7m??紤]到北側(cè)為待建學(xué)校配套道路,且近期內(nèi)也將實(shí)施,為降低基坑支護(hù)費(fèi)用,建議建設(shè)單位將北側(cè)場地平整至道路設(shè)計(jì)標(biāo)高+23.7~+28.5m,南側(cè)及東側(cè)場地均平整至場地平均標(biāo)高 +25.0~+27.2m。
2.2?基坑挖深及等級(jí)
基坑西南側(cè)原小學(xué)場地區(qū)域挖深8.7~12.55m,南側(cè)幼兒園區(qū)域挖深9.95m,東南側(cè)民宅區(qū)域挖深9.95~11.25m,東側(cè)空地區(qū)域挖深9.05m,北側(cè)區(qū)域挖深9.05~10.48m。
基坑南側(cè)小學(xué)與幼兒園交界區(qū)域挖深大于12m,安全等級(jí)按一級(jí)考慮;其余范圍周邊建筑基礎(chǔ)與坑邊距離大于一倍挖深,小于兩倍挖深,且挖深小于12m,安全等級(jí)按二級(jí)考慮。
3?基坑支護(hù)方案
擬建建筑物設(shè)有地下二層,局部地下一層,基坑周邊環(huán)境條件很復(fù)雜,破壞后果嚴(yán)重。根據(jù)深圳規(guī)范規(guī)定,超過8m的基坑應(yīng)選擇單排樁或雙排樁、樁錨、樁撐等形式。
經(jīng)分析,由于基坑南側(cè)存在原教學(xué)樓,距離最近處10m,且需要保留并正常使用。出于安全性考慮,采用單排樁懸臂支護(hù)不能滿足變形要求;樁錨形式下錨索將進(jìn)入小學(xué)及幼兒園建筑底部,對教學(xué)樓造成不利影響;樁撐支護(hù)極大增加工期及造價(jià)??紤]北側(cè)道路即將開建,經(jīng)協(xié)調(diào)規(guī)劃、國土等部門,北側(cè)基坑局部超出紅線,采取放坡加土釘墻,而南側(cè)采用雙排樁懸臂,形成開放式基坑,施工方便。
總體而言,本工程地勢起伏較大,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)周邊環(huán)境條件主要采用兩種形式:北側(cè)區(qū)域采用土釘墻放坡+泄水孔方案;南側(cè)區(qū)域采用雙排樁+樁間旋噴樁止水方案,最終基坑如圖1所示。
4?基坑監(jiān)測方案(表2)
由于基坑面積大、開挖較深,周邊環(huán)境保護(hù)要求較高,須在施工過程中進(jìn)行監(jiān)測,全面了解支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境狀況,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)施工。本基坑環(huán)境保護(hù)等級(jí)定為二級(jí),監(jiān)測等級(jí)定為二級(jí)。
4.1?監(jiān)測內(nèi)容和頻率
根據(jù)本工程施工的特點(diǎn)、周邊環(huán)境特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的常規(guī)要求,監(jiān)測主要分兩大類內(nèi)容。
(1)周邊環(huán)境主要監(jiān)測項(xiàng)目?坑壁土體深層水平位移;基坑周邊地表豎向沉降;基坑外側(cè)地表裂縫(如有);臨近建(構(gòu))筑物沉降、水平位移、傾斜和裂縫(如有);臨近地下管線水平及豎向位移。
監(jiān)測階段:開挖前及開挖階段。
(2)支護(hù)體系主要監(jiān)測項(xiàng)目?支護(hù)體系觀察;支護(hù)結(jié)構(gòu)(邊坡)頂部豎向、水平位移;支護(hù)結(jié)構(gòu)裂縫;支護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移(測斜);基坑內(nèi)外地下水位;基坑底部位移和隆起量。
監(jiān)測階段?除地下水外,其余僅需開挖階段監(jiān)測。
(3)監(jiān)測頻率?土方開挖前,基坑監(jiān)測頻率為1次/周,且總次數(shù)≥2次,從基坑開始開挖至地下室回填完成,雙排樁和土釘墻區(qū)域1次/d。
如遇暴雨、圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量達(dá)報(bào)警值或平均變形速率大于2mm/d時(shí),頻率應(yīng)加密至不少于2次/d,且應(yīng)對工況實(shí)施情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,并及時(shí)通報(bào)。
4.2?監(jiān)測預(yù)警值
參建各方建立突發(fā)情況應(yīng)急預(yù)案,提高對突發(fā)情況的應(yīng)對和處理能力,保證基坑開挖安全[1]。
2)基坑監(jiān)測預(yù)警值取控制值的80%,當(dāng)監(jiān)測變化速率達(dá)到表中規(guī)定值或者連續(xù)3d超過該值的70%時(shí)應(yīng)報(bào)警。
3)達(dá)到報(bào)警值,應(yīng)立即停止,進(jìn)行分析并采取相應(yīng)措施。
5?結(jié)?論
根據(jù)工程設(shè)計(jì)和地質(zhì)勘察情況,結(jié)合項(xiàng)目周邊情況,形成了安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理的“雙排懸臂樁+土釘墻放坡”基坑支護(hù)方案,并根據(jù)基坑支護(hù)方案及周邊情況,制定了基坑監(jiān)測方案。
在深基坑施工過程中,施工開挖時(shí)序必須與設(shè)計(jì)要求一致,遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則,確保深基坑施工安全。
參考文獻(xiàn):
[1]洪選華,侯澤輝,黎偉.基坑開挖對鄰近樁基的影響及數(shù)值分析[J].廣州建筑,2019,47(1):11-14.