浅谈复杂地质条件下基坑围护分析与探究——镜湖新区生活垃圾中转站试点建设项目

文/孙万峰、周浩翔 绍兴市环境卫生管理集团有限公司 浙江绍兴 312000

对城市基础设施建设来讲，基坑支护是该类建筑中一个较为复杂的施工环节，其施工技术水平的高低，将会对建筑基坑的降水与开挖产生极大的影响，最终影响工程项目的整体施工建设质量。因此，通过对基坑支护这项技术在实际案例中具体运用进行系统分析研究，对今后工程的开展有非常大的意义。

1、工程概况

镜湖新区生活垃圾中转站试点建设项目位于绍兴市镜湖新区。建设用地面积为8926m2，总建筑面积2550.5m2。由转运车间，配电间、消防水池、管理用房及地磅房等组成。其中转运车间，配电间、消防水池下设一层地下室。该项目由中国城市建筑研究院有限公司设计，由绍兴市环境卫生管理集团有限公司投资开发。

2、工程地质条件

依据《绍兴镜湖新区生活垃圾中转站试点建设工程岩土工程勘察报告》,将场地基坑开挖影响深度内的地层划分如下：

2.1　层、杂填土

杂色，松散，稍湿，主要由软塑粉质粘土为主，夹碎石、块石及建筑垃圾，局部含混凝土块，粒径大于50cm，近期回填，属欠固结土。

该层场地南侧均有分布，层厚4.60～6.50m。

2.2　层、粉质粘土

灰黄色，软可塑，切面稍有光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等。表层10～30cm多含植物根系，见铁锰质浸染，局部粉粒含量较高。

该层均有分布，层厚0.90～2.10m。

2.3　层、淤泥质粘土

灰色，流塑，局部为淤泥质粉质粘土或淤泥，切面光泽，无摇振反应，干强度及韧性高，局部粉质含量较高，变相为粘质粉土，含星散有机质团块，有机质含量3～5%，局部夹泥炭薄层。

该层均有分布，揭露层厚2.80～11.50m。

2.4　层、粉质粘土

青灰黄色、黄灰色、褐黄色，软可塑，局部软塑或硬可塑，含有铁锰质斑，夹有薄层粉土，局部变相为粘质粉土，土质均匀性一般。切面稍有光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应。

该层局部缺失，揭露层厚3.60～10.90m。

3、周围环境

该项目基坑东侧为已建道路，基坑开挖边线距用地红线约10.0m，红线外20.0m为绿化带；南侧为空地，基坑开挖边线距用地红线约6.0m；北侧为施工空地；西侧为东浦江，距用地红线0.0～5.0m，距东浦江最近处约3.0m。场地地势相对平坦，环境条件一般。

经现场踏勘，周边无地下管线。

4、基坑围护方案的选择

根据设计图文件、工程地质报告及其它有关资料，在“安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便”的原则下，拟采用工法桩（或钻孔桩）加内支撑的支护形式。

5、围护体系受力和稳定分析

基坑围护体系受力与稳定分析，采用北京理正f-spw7.0基坑支护设计软件计算。

6、施工要求

6.1　土方开挖

1) 土方开挖前，施工单位应根据围护设计图纸及工程结构图纸编制详细、可行的开挖施工组织设计，挖土方案应与业主、围护设计人员协商确定。

2) 挖土机械的通道布置、挖土顺序、土方驳运以及材料的堆放应以避免引起对围护结构的不利影响为原则，挖土应遵循“大基坑，小开挖”分层分块进行的原则。

3) 土方开挖应在围护结构强度达到要求后进行，挖至坑底标高后尽快施工基础底板，基坑垫层及底板亦应分段施工，尽量减少基坑暴露时间，以有效控制围护结构变形。

4) 承台及电梯井等局部深坑应在垫层做好以后，采取人工方式进行开挖。

5) 挖土过程中要特别注意墙体保护，墙边线附近不得通行机械，挖土过程中，如有异常现象要马上暂停作业，及时通知有关各方，待处理好后方可继续开挖。

6.2　排水

1) 基坑地表硬化处理，坡顶处适当垫高，以防止地表水渗入及坑内采用盲沟或盲井以排除坑内积水。

7、基坑监测

7.1　施工监测包括以下内容

a、边壁顶部水平位移与垂直沉降量测；地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；

b、深层土体位移监测。本基坑共设位移监测孔14个，孔深14～20m，监测孔在开挖前一周施工完毕；

c、地下水位观测。本基坑共设地下水位观测孔14个，孔深10m，监测孔在开挖前一周施工完毕；

d、轴力监测。本基坑共设轴力计6对，轴力计应与支撑埋设；

7.2　监测频率

a、基坑开挖、支护阶段，每天监测不少于1～2次；雨天和雨后或位移速率较大时增加监测频次。

b、基坑施工完成，变形趋于稳定，可适当减少监测次数。监测过程应持续至地下室基础完成为止。

C、雨天和雨后应加强监测和周边巡视，并对各种可能危及支护安全的水害来源进行仔细观察。

7.3监测预警指标

a、深层土体水平位移预警值：基坑支护位移累计30mm或最大位移变化速率连续三天≥3mm/d；

b、坑侧地表最大沉降预警值：基坑支护沉降累计30mm或变化速率连续三天≥3mm/d；

c、内支撑轴力监测预警值：支撑梁轴力达4500kN；

d、地下水位变化≤500mm/d；

e、支护结构严重开裂变形，有破坏迹象。

8、应急措施

施工开挖过程中，若发现坡顶开裂、较大沉降等，应加强观察，分析原因，必要时对支护结构采取如下应急措施。

a、编织袋装砂石在坑内快速回填、坑内土方直接回填、坑边卸土；

b、为确保基坑及周边建筑物的安全，现场准备一定数量的编织袋、注浆设备及砂石料、钢管等，以备应急抢修。

结语：

当今之际，我国城市基础设施建设发展速度日益加快，而基坑支护施工质量的好差直接影响到建设项目的使用寿命和结构稳定性，因此施工单位必须对其持以足够的重视，及时分析总结基坑支护施工中所出现的问题，积极提高管理力度，优化改革现有的施工技术，以利于我国建筑行业的长远发展。

参考文献：

[1]龙亚德.建筑工程中深基坑支护技术的应用[J].四川建材，2008，3：243-244

[2]夏贤平.论高层建筑深基坑支护施工技术的控制措施[J].建筑·建材·装饰，2016，(24):91.