某商住楼深基坑支护降水方案优化及施工技术

张 文 丽

(陕西省建筑职工大学，陕西 西安 710068)

某商住楼深基坑支护降水方案优化及施工技术

张 文 丽

(陕西省建筑职工大学，陕西 西安 710068)

在充分考虑周边复杂因素的基础上，对某商住楼基坑支护设计作了分析，结合工程施工的难点，优化确定基坑四周采取六种不同加固方案，并对施工进度、质量及安全保证措施进行了阐述，以确保支护安全性。

深基坑，降水，支护，监测

人口密集，私家车数量猛增，停车位已成社会问题，而地面空地有限。从实用性与经济性综合考虑，目前主要为1层～2层地下停车库。3层～4层地下库，因基坑深度太大，支护安全风险性大、投资大而较少采用。本工程为老家属区改造，基坑周边条件复杂，几家设计单位均采用了简单的锚拉式护坡桩支护方案，过于保守浪费。通过对周边环境的进一步介绍、方案优化、对比论证并优选，最终对基坑四周采取不同的加固方法，实践证明，该方案既安全可靠又经济实用，为以后的工作提供了良好的思路。

1 工程概况

根据设计要求，拟建建筑基坑开挖深度为现地面下14.5 m～14.7 m。根据JGJ 167—2009湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程，该建筑基坑侧壁安全等级为Ⅰ级。基坑周边主要分布的既有建筑物和市政道路等情况见图1。

2 工程特点及难点

本工程的特点是：1)基坑深；2)周边地质环境复杂。其表现为：北侧紧邻天然地基的6层办公楼；东北侧有几百个地源热井；东南侧为桩基础的26层住宅楼其地下车库边线与基坑底边线间只有6.5 m间距；南侧为有地下室的16层住宅楼，基坑顶上即为小区主干道；西侧1 m之外为人行道，再为自行车道、城市主干道。

本工程的难点为：结合现场实际情况，找到既安全可靠又经济合理，同时施工易行的支护、降水方案。

3 基坑支护与降水设计优选

3.1 基坑支护设计优化

1)总体思路。由于基坑开挖较深，现场又无放坡条件，只能垂直开挖。根据场地的具体情况，主要采用护坡桩(钻孔灌注桩)加锚杆相结合的方法进行支护。由于基坑周边情况复杂，如采用一种设计方案，就只能按最不利工况设计，势必造成浪费。经过现场仔细踏勘，根据周边建筑物的高度、荷重、基础形式及埋深、基础距基坑边距离，临边道路行驶的最大载重车辆造成的侧压、震动、基坑土压力等，把基坑周边、施工坡道等侧壁分成七种工况分别进行设计验算，得出初步设计方案。再组织专家进行论证，找出优化设计方案。最终确定基坑四周主要采取不同锚杆层数、不同锚杆长度、不同桩长、不同桩间距的锚拉式护坡桩方案。对局部具有放坡条件的施工坡道采用土钉墙方案(为减小坡道支护费用，将坡道设计为半内半外坡道，其边坡分界线处高度为挖掘机一次能挖到的深度即4.2 m)、对靠近城市主干道一边采用上部土钉墙(按1∶0.2放坡，土钉支护深度根据基坑口到围墙边距离而定)、下部锚拉桩方案。2)优化后支护设计方案。为方便施工，桩径及配筋、桩顶冠梁宽×高及配筋、腰梁槽钢、锚杆孔径及角度均不变。在满足支护安全的情况下，采取的节约措施有：在有条件退台开挖卸荷时，尽量减短桩长，如5号桩最短，桩长仅为16.5 m，3号桩最长，桩长为26.5 m；根据受力不同调整桩间距、桩长及桩顶标高，腰梁数、锚杆数及其长度。优化后的支护设计技术参数如表1所示。

3.2 降水方案

1)基坑涌水量计算。基坑开挖深度为14.50 m～14.70 m，相应标高390.80 m～391.00 m。基坑开挖前应先降低地下水位，再开挖基坑。

按《建筑地基基础设计规范》附录F计算得：

降水影响半径R=359.199 m，基坑等效半径r0=36.540 m，基坑涌水量为5 576.801 m3/d。

2)降水方案。根据计算，基坑涌水量大，设计采用深井井点法降水，根据规范及施工要求，地下水位应降到坑底以下1.5 m～2.0 m。设计共布置降水井16口，井深35 m，井间距15 m(比一般常用间距18 m～25 m小)，水泵采用3.0 kW、扬程35 m、出水量不小于20 m3/h。

表1 优化后的支护设计方案

基坑开挖前7 d开始降水，为防止快速降水带来的周邻建筑物附加沉降过大而引起的破坏，本次降水采用均匀分次降水法，即第一次开启三分之一降水井，待3 d后再开启三分之一降水井，3 d后再开启剩余的三分之一降水井。

降水之前先对基坑及周邻建筑物设置变形观测点，同时测零。每开一次水泵进行一次观测，以后按规定进行定期观测。

4 施工进度、质量及安全保证措施

4.1 基坑支护

护坡桩施工顺序为：成桩孔→下钢筋笼→灌混凝土→冠梁支模→浇混凝土。

护坡桩应采取隔桩施工，并在混凝土浇筑24 h后进行邻桩成孔施工。护坡桩应浇筑至冠梁顶，冠梁施工前将多余混凝土、浮浆凿除，保证桩筋锚入梁内长度满足设计要求。桩身强度达到设计强度后进行基坑开挖。基坑开挖至待施工锚杆的锚头标高0.5 m以下处停止开挖，进行锚杆施工。锚杆采用人工洛阳铲成孔工艺，不进行泥浆护壁。锚杆保护层厚度20 mm，每2 m设一组定位卡，一组3个。用PVC管包裹锚杆自由段钢筋，两端150 mm范围内用黄油填充，外绕防水胶布固定。锚杆采用32.5R水泥浆灌注，水灰比0.5，注浆压力0.5 MPa，注浆管必须与锚杆主筋同时插入孔内。注浆管端部距孔底距离保持在100 mm～200 mm。锚杆强度大于15 MPa并达到设计强度值的75%后方可张拉。当锚杆张拉力小于270 kN，不得进行锚杆锁定，应及时通知设计单位分析并采取相应措施。锚杆未锁定不得进行下阶段土方开挖，腰梁采用两根25a槽钢；腰梁应与护坡桩紧密贴合。

4.2 降水

降水井施工顺序为：成井孔→下井管→填井壁料→洗井→封井。

在基坑开挖和基础施工过程中安全措施：1)基坑开挖前7 d开始连续降水，基坑中心水位降至-16 m左右。如水位降不下去或偶有增高情况，应及时报告地勘及设计单位分析原因，采取对策。待基坑水位降到设计要求并在支护结构起作用以后，再进行基坑开挖。2)基坑开挖过程中，应严格按有关规定进行施工，禁止超挖，防止基底土扰动。基坑四周不宜堆土及其他重物，应禁止重型车辆在基坑四周行驶。3)基础施工过程中，应及时做好基坑四周的地面排水工作，防止地面水入浸坑壁，造成边坡破坏。同时，应严防施工期间的施工用水及雨水浸入地基，造成地基土软化。

5 变形监测

沿基坑走向在冠梁顶每隔15 m设置观察点一个，每侧观察点不得少于3个；垂直边坡水平方向位移采用小角法观测，精度达到毫米级；基坑开挖前每个观察点测得初始数值不得少于2次；基坑开挖期间每周观测2次，竣工后2个月内每周观测1次，以后每月观测2次，直到基坑回填至自然地面。水平位移控制在35 mm，警戒值20 mm。边坡变形监测由有专业资质的单位实施，每次及时提供了监测数据，观测任务结束后提供了完整检测报告。根据11次周邻建筑及基坑变形监测，所有建筑因降水而引起的沉降均在5 mm之内。20个基坑变形(向基坑内侧位移)观测点的变形量大部分在20 mm之内，仅北侧最大值为25 mm。

6 结语

基坑支护、开挖历时105 d，设计与施工中严格遵守了规范规程、工艺流程，达到了设计及规范要求。现基坑已完成回填，无安全事故。本优化设计与一般设计相比，为业主节约投资136万元(与参与投标的四家单位平均造价相比)，充分显示了此设计方案的经济性，得到了业主的好评，为以后工程管理提供了一个良好的典型案例，对以后的工程有一定的推广和指导意义。

[1] 陕建发[2008]73号，陕西省城市规划管理技术规定[S].

[2] GB 50007—2002，建筑地基基础设计规范[S].

[3] JGJ 79—2002，建筑地基处理技术规范[S].

[4] JGJ 72—2004,高层建筑岩土工程勘察规程[S].

[5] JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范[S].

[6] JGJ 120—99，建筑基坑支撑技术规范[S].

[7] 刘爱军.谈民用高层建筑深基坑支护的技术要点[J].山西建筑，2014,40(5)：49-50.

The building near deep foundation pit precipitation scheme optimization and construction technology

Zhang Wenli

(ArchitectureZaborUniversityofShaanxiProvince，Xi’an710068，China)

On the basis of fully considering complicated surrounding factors, the paper analyzes of the commercial building foundation support. Combining with engineering construction difficulties, it adopts six foundation surrounding reinforcement scheme, and finally illustrates its construction schedule, quality and safety guaranteeing measures, with a view to ensures the support safety.

deep foundation, precipitation, support， monitor

2015-01-09

张文丽(1972- )，女，硕士，讲师

1009-6825(2015)08-0083-02

TU463

A