□文/徐莉莉 董 澎

工程概況

西安道地下停車場工程位于和平區(qū)西安道、柳州路和營口道3條路圍合地塊，占地面積8 250 m2，地下建筑面積19 512 m2，地上建筑面積1 091 m2。設(shè)計標(biāo)高±0.000相當(dāng)于大沽水平標(biāo)高3.50 m，室外地坪+0.20 m。地下為平面移動機(jī)械式4層立體車庫，埋深約12.5 m，基坑最大深度12.65 m；地上局部1層，其他部分利用車庫屋頂覆土綠化，形成立體園林景觀。

周邊情況及地質(zhì)條件

周邊情況

工程地處市區(qū)繁華地段，周邊道路地下管線、電纜錯綜復(fù)雜，各類建筑均與基坑相隔一條馬路且周邊道路交通繁忙。南側(cè)西安道距基坑邊緣僅10 m，距基坑邊緣約26 m是天津市第一中學(xué)15層宿舍樓；東側(cè)柳州路距基坑邊緣僅8 m，路東為胸科醫(yī)院；西北側(cè)營口道距基坑邊緣約21 m；北側(cè)為津匯廣場寫字樓?；娱_挖所面臨的巖土工程問題較多，周圍環(huán)境復(fù)雜，因此選擇適宜的支護(hù)、降水方案，確保周圍建筑物、道路和周邊管線安全至關(guān)重要。

地質(zhì)條件

基坑開挖涉及土層分布情況見表1。

表1 各層土質(zhì)特征

地下靜止水位埋深1.40～1.50 m，相當(dāng)于標(biāo)高2.06～1.97 m，表層地下水屬潛水類型。埋深約20.00 m以下粉土（4b）為微承壓水層，微承壓水層承壓水頭埋深約5.00 m，相當(dāng)于大沽水平標(biāo)高-1.40 m左右。

基坑支護(hù)及降水方案

基坑支護(hù)方案

基坑呈三角形，西北側(cè)110 m，南側(cè)95 m，東側(cè)85 m。根據(jù)地下建筑物平面布局、樁基布置、用地情況以及場地周邊環(huán)境綜合考慮，基坑支護(hù)方案選用SMW工法樁+2道鋼筋混凝土環(huán)梁內(nèi)支撐體系。SMW工法樁徑φ850 mm，樁間距600 mm，有效樁長23.5 m。每根水泥攪拌樁內(nèi)插熱軋H型鋼，型鋼間距600 mm，有效長度20.5～21.0 m。水泥攪拌樁長度超過型鋼目的在于將承壓水層截斷，在施工降水時不會發(fā)生串井，使用SMW工法樁優(yōu)點(diǎn)在于此樁既擋土又止水且占地少，內(nèi)插的H型鋼可拔出回收，降低工程造價。

支撐結(jié)構(gòu)包括水平支撐系統(tǒng)和支撐柱。水平支撐系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)樓層的標(biāo)高和SMW工法樁受力合理性來布置，包括帽梁、腰梁、2道環(huán)梁及輻射撐；帽梁與第1道環(huán)梁標(biāo)高-1.1～-1.8 m，腰梁與第2道環(huán)梁標(biāo)高-6.85～-7.5 5 m，采用3個不同直徑的環(huán)梁相切，在環(huán)梁與環(huán)梁、環(huán)梁與帽梁、環(huán)梁與腰梁相切部位采用現(xiàn)澆板連接并加強(qiáng)，角部做成輻射支撐形式。支撐柱采用灌注樁和鋼格構(gòu)柱，灌注樁部分樁徑φ800 mm，有效樁長20 m，鋼格構(gòu)柱部分與鋼筋籠焊牢一并下入，鋼格構(gòu)柱軸線與支撐軸線垂直和平行。

基坑降水方案

基坑內(nèi)設(shè)21口大口井降水并提前做成，降水15 d后進(jìn)行開挖。開挖至坑底標(biāo)高時沿基坑周邊做等粒徑碎石盲溝，盲溝隨挖隨填形成300 mm寬、400 mm深，與降水井相連組成排水系統(tǒng)。降水井采用φ500 mm無砂水泥管，保證抽水不抽泥?；又車O(shè)觀測井8口，該井兼做回灌井，井深14.5 m，成井要求同降水井，井口高出地面0.5 m?；觾?nèi)設(shè)減壓井2口，井深23.5 m，由鋼管與濾管組成，自現(xiàn)地坪至大沽標(biāo)高-17.7 m為鋼管部分，-16.7 m至井底為濾管部分，鋼管與濾管在-16.7～-17.7 m處銜接，銜接部分密封不得漏水，-17.2 m至井底在濾管外回填等粒徑碎石濾料，-17.0～-8.5 m即基礎(chǔ)設(shè)計標(biāo)高-12.0 m范圍內(nèi)在鋼管外回填粘土球，以確保減壓井只能排出承壓水而不與潛水層連通?；拥乇砻嬷苓呑鼋厮疁?，防止地面水流入基坑。

監(jiān)測項(xiàng)目

基坑較深且面積較大，周邊環(huán)境復(fù)雜，因此基坑側(cè)壁安全等級按一級考慮，為確?；訉?shí)施順利進(jìn)行，同時保證相鄰建筑物、道路的安全，在基坑開挖時進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測項(xiàng)目包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂和支撐系統(tǒng)的水平位移監(jiān)測；支撐系統(tǒng)的垂直位移檢測；支撐構(gòu)件的內(nèi)力及撓曲變形監(jiān)測，包括帽梁、腰梁、環(huán)梁及輻射撐等的內(nèi)力及撓曲變形；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)沿垂直方向水平位移的監(jiān)測；支撐柱沉降或隆起；場地周圍建筑物、地下設(shè)施、道路和管線的沉降監(jiān)測；周邊道路水平位移監(jiān)測。

基坑報警值：基坑變形預(yù)警值為55 mm，位移不穩(wěn)定且超過規(guī)范要求；坑底、地面或周邊管線出現(xiàn)異?；蛄芽p；地面沉降量報警值為最大沉降量≤0.1%H（H為開挖深度）。

監(jiān)測方法

圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂和支撐系統(tǒng)的水平位移監(jiān)測

考慮基坑降水、開挖對圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂和支撐系統(tǒng)的影響，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂和支撐系統(tǒng)上布設(shè)水平位移觀測點(diǎn)，使用全站儀定期對各點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。每間隔15～25 m布設(shè)一個觀測點(diǎn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂設(shè)置17個監(jiān)測點(diǎn)（1～17），-1.800 m與-7.550 m處支撐系統(tǒng)頂各設(shè)置16個監(jiān)測點(diǎn)（R-1～R-16）。

支撐系統(tǒng)的垂直位移監(jiān)測

在施工現(xiàn)場沉降影響范圍之外，設(shè)置3個基準(zhǔn)點(diǎn)作為沉降監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)。先對設(shè)置的3個基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測，再將基準(zhǔn)點(diǎn)和全部監(jiān)測點(diǎn)組成閉合水準(zhǔn)環(huán)路進(jìn)行監(jiān)測。

支撐構(gòu)件內(nèi)力及撓曲變形監(jiān)測

采用振弦式鋼筋計，在被測構(gòu)件沿鋼筋方向每間隔一段距離設(shè)置一對，環(huán)梁內(nèi)主筋螺紋連接，信號線伸出環(huán)梁外。鋼筋計傳感器與信號線做防水處理，信號線采用金屬屏蔽線，以減少外界因素對信號的干擾。在環(huán)梁澆注混凝土前測量出初始值，基坑開挖前再量測一次內(nèi)力值。在-1.800 m與-7.550 m處環(huán)梁上各設(shè)置4組軸力監(jiān)測點(diǎn)和4組撓曲監(jiān)測點(diǎn)（F-1～F-4）。

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)沿垂直方向水平位移監(jiān)測

使用測斜儀由下至上量測預(yù)先固定在工法樁H型鋼側(cè)壁上測斜管的變形情況，以了解基坑開挖、基礎(chǔ)施工過程中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在各個深度上的水平位移情況，推算圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。在埋設(shè)時必須使測斜管的十字導(dǎo)槽垂直于基坑方向，使測斜管保持在一條直線上。當(dāng)測斜管埋入后，即可開始測定初始值，根據(jù)基坑設(shè)計要求，在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置6個監(jiān)測孔（J-1～J-6）。

支撐柱隆起監(jiān)測

利用高程監(jiān)測的方法對支撐柱隆起監(jiān)測，支撐柱設(shè)置16個沉降監(jiān)測點(diǎn)（C-1～C-16）。

臨近建筑物及臨近道路沉降監(jiān)測

在基礎(chǔ)施工期間，考慮到降水對臨近建筑物及臨近道路的影響，采用高程監(jiān)測的方法對臨近建筑物及臨近道路沉降監(jiān)測。在臨近建筑物結(jié)構(gòu)主體靠近地表處設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，臨近的6棟建筑物設(shè)置35個沉降監(jiān)測點(diǎn)（1-1～8-6），臨近道路西安道、柳州路和營口道上設(shè)置 17個監(jiān)測點(diǎn)（S-1～S-17）。

臨近道路水平位移監(jiān)測

監(jiān)測方法同圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂水平位移監(jiān)測，臨近道路西安道、柳州路和營口道上設(shè)置17個監(jiān)測點(diǎn)（S-1～S-17）。

監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測頻率

開挖前10 d進(jìn)行初讀，開挖期間1次/d，報警期2次/d，拆撐期1次/d，坑底至±0.000每3～7 d一次。

數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1 基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)

結(jié)語

針對工期緊，施工場地狹窄，周邊環(huán)境復(fù)雜等不利因素，基坑支護(hù)采用SMW工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)、兩道環(huán)梁及鋼格構(gòu)支撐柱的混合支撐體系，提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體剛度和穩(wěn)定性。SMW工法樁在上海等地應(yīng)用廣泛，但在天津市12.65 m的深基坑施工中采用SMW工法樁尚屬首例，為現(xiàn)場提供了較大的工作面，不影響后續(xù)配套管線施工，縮短了工期，取得了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益，為今后施工同類型基坑提供了經(jīng)驗(yàn)。

[1]JGJ8-2007，建筑變形測量規(guī)范[S].

[2]JGJ120-99，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3]YB 9258-97，建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范[S].

[4]DGJ08-116-2005，型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程[S].

[5]GB50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].