杭州久光廣場項目深基坑施工技術

杭州久光廣場深基坑施工技術摘要：深基坑施工施工總平面布置，棧橋道路及出土斜棧橋設置；深基坑止水帷幕及降水施工，坑中坑封底；相鄰基坑施工工況協(xié)調(diào)；支護結構監(jiān)測結果。關鍵詞：深基坑；支護設計；施工作者簡介：吳勝輝、男、1983年1月，工程師、中國建筑第二工程局有限公司（滬）、項目總工、上海浦東民生路1518號金鷹大廈A座901室、郵編200135、電話139571239221工程概況1。1工程簡介本工程位于杭州市上城區(qū)錢江路與侯潮路交叉口，工程占地面積15358m2,地上裙房6層、主樓19層，地下整體4層?；咏崎L方形，東西向長153m,南北向?qū)捪?4m，面積13660m2?；A采用樁承臺大筏板基礎，底板面標高-16.7m，裙房區(qū)域底板厚度1.3m，主樓區(qū)域底板厚2°2m，電梯底坑落深1。7m；基坑土方開挖深度裙房為17。1m、主樓為18m，坑中坑19。7m。1.2地質(zhì)情況工程地處杭州市錢塘江北岸，屬錢塘江現(xiàn)代江灘地貌，后經(jīng)圍墾吹填成陸.基坑開挖范圍內(nèi)的土體主要為雜填土、砂質(zhì)粉土、粉砂、軟塑狀粉土夾粉質(zhì)粘土，粉砂；基底土主要為軟塑狀粉質(zhì)粘土，粉砂、粉土、硬可塑粉質(zhì)粘土、含砂粉質(zhì)粘土、粉細砂、圓礫.1.3場地地下水情況孔隙潛水主要賦存于粉土、粉砂層中，靜止?jié)撍宦裆钤?.55~3。10m，年變幅為1。0?3。0m.孔隙承壓水，分布于深部的粉細砂、圓礫層中，承壓水水位埋深在12。0~12.43m;基底硬粉質(zhì)粘土層為相對隔水層，構成本工程承壓水含水層的頂板。本工程各土層物理力學性質(zhì)見表1。表1-土層物理力學性質(zhì)表層號巖土名稱含水量濕重度三軸不固結不排水剪水平滲透系數(shù)豎向滲透系數(shù)凝聚力內(nèi)摩擦角WYc6K—h K%kN/m3kPao10-6cm/s10-6cm/s

①1雜填主（18.5）①2素填主（19。0）①3淤泥質(zhì)填主（17.0）②1砂質(zhì)粉土28。319。23.018.53615②2砂質(zhì)粉土29.319.210。021.05850③粉砂25。619.66。026。5（500）370⑤1粉土夾粉質(zhì)粘主31。918。912.518。0404⑤ 2 粉砂26。419。412。024。0（600）600⑤3砂質(zhì)粉土29。218。9（100）（100）⑧1粉質(zhì)粘土24.720。1（1）⑧2含砂粉質(zhì)粘土24.920.0⑩2粉細砂21.319。7⑩ 4 圓礫（22。0）66001.4周邊環(huán)境基坑西側臨候潮路，坑邊距人行道僅為1.8m，離開坑邊30m左右即為高檔小區(qū)地下室，采用樁筏板基礎。南側與在施工程（地下2層，基礎埋深10m左右;本工程基坑開挖時南側基坑施工地下室底板）共用圍墻，圍墻局坑邊1.8m。東側坑邊距用地紅線3m,東側現(xiàn)有規(guī)劃支路未施工，并留有空地，離開坑邊48m左右為變電站配電用房，采用獨立基礎。北側距交通主干道錢江路綠化帶1.9m，局路邊20m左右.候潮路與錢江路臨近基坑側地下均布置有較多管線。2深基坑支護設計及施工要點2。1支護設計。根據(jù)本工程地下結構設計、周圍環(huán)境及地質(zhì)情況，采用內(nèi)撐式排樁墻結合三軸水泥攪拌樁止水帷幕的圍護結構體系，排樁墻采用A1100@1300mm單排混凝土鉆孔灌注樁，樁頂標高-2。4米（壓頂梁頂），樁底標高一36.6m，樁長34。2米，插入開挖面深度18.5米.豎向設置3道鋼筋混凝土內(nèi)支撐，標高及梁截面：第一道支撐頂標高一4。2m，典型梁截面800X800mm;第二道支撐頂標高一9。2m，典型梁截面1000X1000mm;第三道支撐頂標高-14。2m，截面900X900mmo止水帷幕采用A850@600mm單排三軸水泥土攪拌樁，樁底伸入弱透水粉質(zhì)粘土層?；又ёo平面及剖面見圖1、圖2。圖1基坑圍護平面圖2基坑圍護剖面2。2結合施工平面布置及土方開挖對支護的調(diào)整.本工程基坑至用地紅線較近，地下施工階段坑邊無場地,僅在基坑東側可利用規(guī)劃路及其空地作為本工程施工使用.根據(jù)上述場地條件，利用基坑東側未施工規(guī)劃路作為場地內(nèi)南北向施工道路，規(guī)劃路東側空地作為施工用鋼筋堆放及加工場,對基坑東側支護結構考慮地面超載重新計算復核，地面超載主要考慮土方開挖階段作為運土車道、地下結構施工階段停放混凝土罐車和吊車及鋼筋堆場等對基坑側壁的附加荷載.在南面第一道支撐上設置東西向施工棧橋用于基坑砼澆筑停車及場內(nèi)東西向施工道路使用，棧橋荷載控制為35kpa，適當加大棧橋板區(qū)域格構柱及支撐梁。本工程基坑面積大、水平支撐道數(shù)多、土方開挖深度深、周邊沒有場地，采用經(jīng)濟合理的出土路線即出土棧橋是本工程土方挖運實施的關鍵。由大量工程實踐,土方車直接進入坑內(nèi)裝土進行大開挖施工是加快挖土進度的最有效方法。土方車入坑無非采用在坑外設置入坑鋼筋砼坡道+坑內(nèi)土坡的方式或直接在坑內(nèi)設置入坑鋼筋砼/鋼結構出土斜棧橋。結合工程場地情況，本工程在坑內(nèi)設置鋼筋砼出土斜棧橋出土。調(diào)整后基坑支護平面見圖3,鋼筋混凝土出土斜棧橋結構見圖4.圖3調(diào)整后基坑支護平面及施工平面布置圖4鋼筋混凝土出土斜棧橋結構2。3深基坑施工地下水處理（止水帷幕、降水及深坑封底）。在深基坑工程施工中，地下水是影響深基坑工程安全順利開挖的一個重要影響因素，特別是在砂性土地基基坑工程中為避免流砂、管涌及突涌，保證工程安全，必須從止水和降排水兩方面采取有效措施。2.3.1止水帷幕.本工程基坑側壁止水帷幕采用一道三軸深層水泥土攪拌樁墻，攪拌樁直徑及樁間距A850@600mm，樁底入弱透水粉質(zhì)粘土層1。5m，樁長28.2m，采用套接一孔法連續(xù)施工，水泥參量22%，水灰比1.5。三軸水泥土攪拌樁施工的幾點質(zhì)量控制措施:錯誤!對砂性土地基中施工三軸水泥土攪拌樁，由于粉砂土強度高需選擇動力強勁的機械，并對鉆頭的形式要有選擇；錯誤!深層水泥土攪拌樁墻的連續(xù)完整性是關鍵，需從樁幅與樁幅的搭接、單幅樁成樁的完整性等幾方面控制。樁幅搭接則尤其注意樁墻平面外位置偏差和垂直度的控制以及攪拌樁施工冷縫的控制。攪拌樁施工冷縫間隔時間確定:對于砂性土層攪拌樁施工，對相鄰兩幅攪拌樁施工時間間隔可在規(guī)范12小時的基礎上適當再行嚴格要求縮短至8?10小時，有條件現(xiàn)場取水泥土樣做凝結硬化時間測試.單幅樁成樁完整性則從攪拌頭下沉、提升速度及漿液輸送連續(xù)性進行控制，漿液輸送中斷時特別要求自中斷面處往下噴漿復攪1m后再繼續(xù)上提。2。3.2基坑降水本工程隔水帷幕至相對不透水層粉質(zhì)粘土層以隔絕基坑內(nèi)外水力聯(lián)系；在坑內(nèi)采用自流深井進行疏干降水，降水井布置間距按15?20m控制，總計布置49口；在坑外沿基坑周圈布置減壓井34口，為控制性降水，將坑外水位降至地面以下7.7m左右.深井井點技術參數(shù)：井深26m,孔徑A800mm，井管采用A300的PVC管外包60目塑絲網(wǎng)兩層和7目鐵絲網(wǎng)一層，井管與孔壁間填充級配砂石（中粗砂+10%級配砂石）.基坑降水的幾點注意事項：錯誤!對坑外設置的降低地下潛水位的控制性降水，應充分考慮對地表沉降的影響.嚴格控制降水深度以減少土層壓密引起的土體沉降;成井過程中加強對井管過濾網(wǎng)構造及回填級配砂石的質(zhì)量控制，避免后期抽渾水致使坑外土體顆粒被抽離引起地表沉降。錯誤!加強過程中坑內(nèi)疏干降水運行與基坑開挖施工的相互配合，對基坑內(nèi)、外地下水均應進行地下水位監(jiān)控，并進行水位變化分析,以便及時采取應對措施確保挖土的順利進行。錯誤!基礎底板施工時，根據(jù)地下水的補給條件、水位恢復特征，采取合適的封井措施，本工程為滿足底板抗浮留設降水井封堵采用預埋帶止水環(huán)的鋼套管，螺栓緊固固定鋼蓋板封堵，見圖5。圖5預留的深井穿底板封閉施工詳圖2。3。3深基坑的滲流穩(wěn)定性驗算及相應的封閉措施本工程坑底下部粉細砂、圓礫層中含有承壓水，承壓水水位埋深在12。0?12。43m，其上部的粉質(zhì)粘土層為相對隔水層；主樓坑中坑在挖深后基底至承壓水含水層頂只有10.24m厚,應進行抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗算。承壓水穩(wěn)定性驗算公式：驗算時以Z28勘探孔土層分布為計算依據(jù)，值取1。1，承壓水水頭高度取歷史數(shù)據(jù)高值。經(jīng)計算得DN10。9，本工程坑中坑承壓水含水層頂面至坑底厚度為10.24m接近限值10.9（計算時承壓水水頭取高值）。為安全起見，本工程對三棟塔樓的坑中坑采用三軸水泥土攪拌樁封底處理，現(xiàn)行施工三軸后施工該區(qū)域工程樁，三軸封底見圖5。圖6坑中坑三軸封底2。4相鄰兩坑施工本工程基坑施工涉及相鄰基坑施工的影響，兩坑支護結構側壁距離5m,臨近基坑地下2層、基底標高一11。55m,采用排樁+一道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的支護形式.兩坑相互關系圖見圖6。圖7兩坑關系圖相鄰基坑施工不考慮工況協(xié)調(diào)而發(fā)生事故近幾年也時有發(fā)生，需引起足夠重視。本工程基坑施工兩坑相互工況見表2.表2工況商博工地工況久光廣場工況工況1完成地下二層結構及換撐待施工完成壓頂梁底標高—3.050以上部分淺層土的開挖工況2地下一層結構施工第一第二道支撐梁施工工況3外墻防水及回填土施工第3道支撐施工工況4回土完成，上部結構施工第4層土方挖運及底板施工2。5基坑監(jiān)測本工程基坑開挖深度17m，屬一級基坑。由業(yè)主委托專業(yè)監(jiān)測單位對支護結構深部水平位移、道路沉降、支撐軸力、坑內(nèi)外水位進行儀器監(jiān)測.監(jiān)測結果:截止日前（剩余基坑東側兩角撐部位底板未施工、未拆撐），遠離臨近基坑一側支護結構測斜累計值最大為54.85mm（超原設計警戒值50mm，后經(jīng)設計計算復核調(diào)整至65mm）;臨近相鄰基坑側支護結構測斜累計值最大為45。74mm，均為基坑西側角撐與中間對撐交界點對應測斜點。地表沉降3個較大值均為靠候潮路側，累計沉降值均為32mm上下（設計警戒值為45mm）。從上述監(jiān)測數(shù)據(jù)結合實際施工情況分析：（1）先行開挖區(qū)塊累計支護結構測斜沉降及地表沉降相對要大；（2）角撐與中撐交界位置內(nèi)支撐相對薄弱，則支護結構變形稍大；（3）遠離臨近基坑一側支護結構變形比靠近臨近基坑側的支護結構變形要大的多，先施工基坑對后施工基坑的支護變形造成了一定影響。對專業(yè)單位進行相關基坑監(jiān)測外，在支護結構施工、基坑開挖期間及支護結構使用期內(nèi)，項目對支護結構和周邊環(huán)境的狀況隨時進行目測巡視，具體如下：（1）基坑外地面和道路的開裂、沉陷；（2）圍墻開裂、傾斜；（3）基坑周邊水管漏水、破裂，燃氣管漏氣；（4）磚砌擋土墻開裂；（5）支撐構件變形、開裂；（6）基坑側壁和止水帷幕滲水、漏水、流砂等；（7）降水井抽水異常，基坑排水不通暢等。3實施效果及施工總結（1）對于施工場地狹窄的深基坑工程，施工單位應提前介入支護設計。根據(jù)施工總平面布置，對坑邊布置施工道路、材料堆場的，應根據(jù)施工實際情況報請設計考慮實際施工地面超載復核支護結構。場地狹窄的超深基坑設計，合理布置棧橋是非常有必要的。對于深基坑工程，必須在設計階段就提前考慮出土路線,設置入坑出土斜棧橋，土方車直接下基坑取土出土，即經(jīng)濟有快捷。深基坑施工對水的處理往往涉及到基坑施工順利與否的關鍵。對于挖深17m左右的基坑，根據(jù)施工實踐，采用一道三軸水泥土攪拌樁墻止水也是可行的，但必須嚴格控制三軸幅與幅的搭接質(zhì)量，另對砂土層施工三軸水泥土攪拌樁其相鄰樁施工冷縫處理時間的認定建議在施工前期做相應試驗確定，按常規(guī)12?24小時控制較不嚴謹、科學.深基坑降水，應優(yōu)先考慮基坑封閉降水，止水帷幕入基底相對不透水層一定深度；對坑外實施降水要控制水的降深，復核降水引起的土體固結沉降，對坑內(nèi)外降水需實施監(jiān)測，正常抽水階段遇坑外水位突降變化較大應引起足夠重視。基底下部土層含有承壓水的，應進行土體抗?jié)B流分析，并采取可靠的封閉措施可避免承壓水突涌。相鄰基坑施工，應考慮支護結構遠離臨近基坑一側支護支撐軸力的傳遞需要協(xié)調(diào)相鄰基坑側的換乘傳力；相鄰坑對后施工基坑的側壁變形會產(chǎn)生一定影響.基坑工程實施階段必須采用信息化施工，實時跟蹤監(jiān)測基坑支護結構和地下水治理系統(tǒng)的工作性狀以及周圍環(huán)境的動態(tài)變化，并及時采取有效應變應急措施，確保環(huán)境安全。對監(jiān)測報警值的取值在設計計算的基礎上可參考類似坑深基坑的監(jiān)測成果做適當調(diào)整。在基坑土方開挖和地下工程施工過程中，目測巡視往往是最容易發(fā)現(xiàn)險情預