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1  工程概況

1.1 工程簡介

該高層建筑工程于主干道旁，周邊分別為酒店和商住樓，建設(shè)施工空間狹小，地下3層地下室面積4511.65㎡，地上28層，建筑面積32 253.24㎡，建筑總高度91.2m，基坑面積約2500㎡，周長約200m，現(xiàn)場地面相對標(biāo)高為一0.6m，地下室底板相對標(biāo)高為一12.6m，承臺底標(biāo)高為一12.9m，筏板基礎(chǔ)底板標(biāo)高為-14.5m，基坑安全等級為一級。

1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況

工程鉆探地質(zhì)揭露地層分布為：(1)雜填土1.1～1.92m，(2)粉質(zhì)黏土O.38～1.28m，(3)淤泥12.9～17.24m，(4)含卵石礫砂1.09 9.37m，(5)粗砂(或礫粗砂)1.7～7.27m，(6)砂礫卵石1.5～5.92m，(7)細(xì)砂0.78～2.38m，(8)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖0.32～8.5m，(9)中風(fēng)化花崗巖，(10)微風(fēng)化花崗。地下水初見水位埋深1.06~2.30m，地質(zhì)主要含水層為4.70m，穩(wěn)定水位埋深2.5m左右，屬承壓水主要賦存于基巖裂隙水中，水位隨季節(jié)和降雨量變化而變化。

2  支坑方案的選擇和理論計算結(jié)果

該工程支護(hù)結(jié)構(gòu)為臨時性結(jié)構(gòu)物，因此，在確保土方開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡量節(jié)約投資。本工程地處市區(qū)繁華地帶，相鄰的道路下埋有給排水、煤氣、通訊、電力等管線。根據(jù)工程地質(zhì)資料，土質(zhì)又是呈流塑狀的深淤泥層，因此，在確定本工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則為：

(1)首先要保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定；

(2)保證土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免土體撓動、隆起等對工程樁的影響；

(3)保證該場地相鄰道路下管線的安全；

(4)施工場地地下水位高，防止降水對周圍環(huán)境及地下管網(wǎng)的不良影響。

2.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選

本工程地下水較豐富，土層軟弱以及對環(huán)境和工程安全等要求，經(jīng)過各種支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)性對比分析論證，本工程決定先鉆孔灌注樁作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型

鉆孔灌注樁由于抗側(cè)剛度大，抗彎能力強(qiáng)，變形相對較小，有利于保護(hù)周圍建筑物和市政設(shè)施安全，采用鉆孔灌注樁及水平支撐梁系構(gòu)成空間穩(wěn)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，承受水平力是較為合適的。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程)(JGJ120-99)公式經(jīng)計算，鉆孔灌注樁樁徑為800mm，設(shè)計樁長為31m，灌注樁砼強(qiáng)度等級C25，最大粗骨料粒徑小于40mm，坍落度為80～100mm，水平內(nèi)支撐采用鋼筋混凝土網(wǎng)格梁形式，在網(wǎng)絡(luò)相交處設(shè)置臨時鋼格立柱，共計32根，立樁在底板以下為~800mm灌注樁。

3  圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工與基坑開挖

3.1圍護(hù)樁施工

圍護(hù)樁采用跳打施工，隔2根打1根，后打樁應(yīng)待先打樁樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70％后方可施打，樁身混凝土的充盈系數(shù)不小于1．1，混凝土超灌標(biāo)高應(yīng)不低于設(shè)計頂面標(biāo)高500mm，鑿去多余部分后確保樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級要求。樁間間隙采用旋噴樁作防水帷幕，旋噴樁。其水泥漿液制備采用32．5普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比為1：0．8采用高速攪拌機(jī)攪拌，為提高漿液的穩(wěn)定性加入水泥干料量5％的膨潤土。

3.2 土方開挖

該工程為支護(hù)樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在開挖過程中先對基坑進(jìn)行大面積清理場地雜回填土，坑邊四周開挖至支護(hù)樁頂，冠梁標(biāo)高不足部位采用人工配合開挖，達(dá)到第一道水平支撐施工作業(yè)面要求。

第一層土方開挖，土質(zhì)為雜填土，直接開挖，先四個邊角再中間。首先從東南角和西南角退土，分別開挖至相對標(biāo)高～2．3m標(biāo)高，以提供東南角和西南角水平支撐施工作業(yè)面為準(zhǔn)。出土大門為基坑北面津淮街大門，施工東南角和西南角水平支撐同時開挖東北角和西北角的土方，以提供東北角和西北角水平支撐施工作業(yè)面為準(zhǔn)。在四個水平角支撐施工完成后，逐步開挖中間的剩余土方。具體開挖順序見圖1。

第二層土方開挖的退土方向同第第一層；當(dāng)?shù)谝粚铀膫€邊角的水平支撐混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度后，開挖第二層土方，考慮到土方從第二層開始為淤泥土質(zhì)，開挖過程中，為了保證施工正常運(yùn)行，防止土方開挖中挖機(jī)陷入淤泥中，采用建筑垃圾鋪設(shè)路線，根據(jù)現(xiàn)場情況，必要時，在挖機(jī)四周裝上圍護(hù)鋼板。開挖時，根據(jù)挖機(jī)數(shù)量采用接力形式開挖。具體開挖順序見圖2。最后退土同樣從基坑北側(cè)津淮街大門退土。

第三層土方開挖順序和方法同第二層。在第三層土方開挖至相對高-11．05m之后，開挖基底大承臺(坑中坑)。

4  基坑支護(hù)施工過程中的動態(tài)監(jiān)測和控制

4.1施工現(xiàn)場監(jiān)測必須到位

基坑支撐施工的成功，除對圍護(hù)體系精心設(shè)計外，加強(qiáng)監(jiān)測實(shí)行信息化施工和動態(tài)管理非常重要，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析預(yù)估基坑工程圍護(hù)體系本身的安全度，保證施工過程中圍護(hù)體系的安全，基坑開挖對相鄰建筑物的影響，確保相鄰建筑物和各種市政設(shè)施安全和正常工作，所以支護(hù)施工現(xiàn)場監(jiān)測未到位，不得開挖。

4.2監(jiān)測工作主要內(nèi)容與基坑觀測點(diǎn)布置

本次監(jiān)測工作內(nèi)容：

(1)冠梁水平觀測點(diǎn)28個；

(2)地表沉降監(jiān)測點(diǎn)共l3個；

(3)深層位移監(jiān)測點(diǎn)5個；

(4)建(構(gòu))筑物沉降觀測點(diǎn)4個；

(5)支撐構(gòu)件應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)8個；

(6)樁身應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)共4根樁，每根樁4點(diǎn)；

(7)地下水位監(jiān)測點(diǎn)6個，其中1、3為坑外穩(wěn)定水位觀測井，2、4為坑外承壓水位觀察井，5、6為坑內(nèi)承壓水位觀測井；

(8)支承柱沉降監(jiān)測點(diǎn)12個，土壓力監(jiān)測點(diǎn)共2個，每孔6點(diǎn)；

(9)孔隙水壓力監(jiān)測點(diǎn)2個。

基坑監(jiān)測點(diǎn)位置如圖2。

4.3支護(hù)變形預(yù)警要求及應(yīng)急措施

1)當(dāng)出現(xiàn)下列可能影響點(diǎn)建筑安全情況之一應(yīng)立即報警或停止施工。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移大于開挖深度的1／200

基坑底部或周圍土體出現(xiàn)可能導(dǎo)致剪切破壞或其它可能影響安全的征兆。

2)現(xiàn)場應(yīng)準(zhǔn)備足夠的砂和砂袋，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時實(shí)施反壓。

4.4 監(jiān)測結(jié)果分析

基坑監(jiān)測工作于2012年2月11日開始，根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行布點(diǎn)初測，至2013年6月17日停止觀測，歷時近16個月，共發(fā)出3份預(yù)警通知，都是正常累計值超過預(yù)警值，變化速率皆在控制范圍內(nèi)，當(dāng)基坑土方開挖完畢，變形已趨于穩(wěn)定，對照各項數(shù)據(jù)結(jié)果分析，基坑支護(hù)休系整體工作滿足設(shè)計要求。

綜上所述，該基坑支護(hù)工程設(shè)計安全可靠，安全度控制適度，既滿足地下室施工需求，又體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)適用原則。

5  結(jié)語

1.內(nèi)撐式灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)受力合理安全可靠，節(jié)省費(fèi)用施工簡便等優(yōu)點(diǎn)。

2.在設(shè)計內(nèi)撐式灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，要充分注意基坑外荷載的控制，同時在施工期間嚴(yán)禁在基坑四周過量堆放材料，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

3.土體位移隨開挖深度的增大而增大，各階段水平位移與深度變化有較大不同，土體位移沿基坑周邊的分布并不均勻。

4.建立完整的施工監(jiān)測系統(tǒng)，對支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的變形，鄰近建筑物，周邊道路進(jìn)行監(jiān)測，掌握周邊動態(tài)起重要作用，及時反饋信息，便于及時處理，協(xié)調(diào)施工，對支護(hù)結(jié)構(gòu)安全判斷起重要作用。