■劉君洪 ■廣州市水務規(guī)劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510640

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各種建筑項目的建設越來越多，深基坑支護結(jié)構(gòu)也以其安全、經(jīng)濟和能提供寬闊的施工空間等優(yōu)點被廣泛應用于一些工程建設中。深基坑支護技術適用于某些建筑需放在較深的地下空間，基坑需要開挖，但基坑平面以外沒有足夠的空間供放坡之用或此空間內(nèi)存在鄰近建筑物、地下管線、運輸?shù)缆返炔辉试S放坡而只能采用支護結(jié)構(gòu)保護下進行垂直開挖的工程中，如本文所介紹的深基坑工程。對此，筆者進行了詳細的介紹。

1 工程概況

某工程為解決由于外江潮水頂托，在外江高水位時內(nèi)涌澇水無法通過水閘自排的問題，需新建排澇泵站。

泵站設計防洪標準為200 年一遇洪水位，排澇標準為20 年一遇24小時不成災。進水池控制內(nèi)水位為5.80m，設計流量18.7m3/s。設計安裝4 臺1400QZB-125 型潛水軸流泵，單臺電機355KW，總裝機容量1420kW，泵站規(guī)模中型。

2 泵站深基坑施工難點

本泵站深基坑工程因其地理位置，施工要求及時間的限制使得施工難度較大，其主要難點有:(1)本工程泵站與現(xiàn)有水閘為緊挨布置，位于水閘與水閘管理房之間一塊空地。泵站進水池端現(xiàn)狀存在一高壓電線塔，泵站泵房主體建筑物距離現(xiàn)有水閘及管理房較近，施工場地狹窄，基坑開挖較深，最深處達到10.22m，基坑(西側(cè))邊緣緊貼水閘結(jié)構(gòu)邊墻，基坑東側(cè)離管理房僅6m，基坑布置在滿足開挖安全情況下，須盡量避免對現(xiàn)有建筑物安全造成影響。②導流及交通疏導方案，對工程布置影響較大。(2)主體施工時間短，水下結(jié)構(gòu)須在枯水期完工并拆除圍堰。

3 基坑支護方案比選

在工程施工前，經(jīng)過現(xiàn)場勘測，得知該工程邊緣用地到水閘和建筑之間的距離較小，外江出水箱涵需破除外江堤防沉箱結(jié)構(gòu)及上部人行道，為減少對外江堤防破壞影響，應盡量減少破堤長度。因此，為確?；娱_挖時不影響現(xiàn)有建筑物的安全，并盡量減少對周邊建筑物影響，泵站進水池、主泵房及出口箱涵采取垂直支護措施進行開挖，以減少用地，并保證開挖安全。本泵站深基坑工程進水池與內(nèi)涌銜接段基面高程為0.90m;進水前池基面高程為0.90～-2.06m;泵室段基面高程為-2.06m，出水池、出水箱涵銜接段及外江擋潮閘段開挖基面為2.3m?；禹?shù)孛娓叱虨?.40m，基坑開挖深度約6.30～10.22m。

根據(jù)地質(zhì)資料，內(nèi)涌進水池段及外江出水箱涵段揭露地層為:①人工填土層、②-1 沖淤積含淤質(zhì)砂、含礫砂層、②-3 沖淤積淤泥質(zhì)粘土層及泥質(zhì)砂巖、砂礫巖;泵房段揭露地層有:①人工填土層、②-1 沖淤積含淤質(zhì)砂、含礫砂層、②-3 沖淤積淤泥質(zhì)粘土層、②-4 沖積含泥細砂、含礫中粗砂層及泥質(zhì)砂巖、砂礫巖。上述土層中②-3 沖淤積淤泥質(zhì)粘土層為高壓縮性土，屬軟弱層，揭露厚度約為1.0～4.6m。

通過對地質(zhì)資料的分析，擬定了以下兩種泵站深基坑支護結(jié)構(gòu)設計方案進行比較選擇:(1)方案1——沖孔灌注樁支護加旋噴樁圍護方案。在基坑外側(cè)采用沖孔灌注樁作基坑支護結(jié)構(gòu)，樁間采用旋噴樁止水防滲。從地面約8.4m 高程開始以1∶2.5 放坡開挖至6.0m～6.50 高程，6.0m～-2.06m 高程到基坑底采用灌注樁垂直支護。沖孔灌注樁直徑為1.0m，樁中心間距為1.20m，樁頂設計高程為6.0m～6.50m，單樁長為12m～21m，旋噴樁直徑為0.6m，樁中心間距為1.20m，單樁長為12m。(2)方案2——重力式格構(gòu)式攪拌樁擋土墻支護方案。從地面約8.4 高程開始以1∶2.5 放坡開挖至6.00m～6.50m 高程，6.0m～-2.06m 高程到基坑底采用重力式格構(gòu)式攪拌樁擋土墻垂直支護。擋土墻厚4.0m，由格構(gòu)式布置的直徑0.5m，中心間距為0.35m 的水泥攪拌樁與樁間土體組成。

上述兩種方案施工技術均成熟可行，詳細的工程量及投資比較見表1 所示。

表1 基坑支護方案工程量及投資比較表

方案1 的優(yōu)點是支護方案安全可靠，施工技術成熟，可應對不同地質(zhì)情況，但造價較高。方案2 可以滿足工程支護深度要求，工程造價低廉。其缺點亦相對明顯，重力式格構(gòu)式攪拌樁擋墻厚度達4m，本工程用地有限，布置較為困難;其與強風化巖無嵌固作用，不能承受側(cè)向剪力，攪拌樁工程量巨大，齡期較長，施工工期較長。從工程應用方面考慮，兩種方案均能滿足工程需求，綜合工程造價、安全可靠性及施工工期用地等因素，推薦采用直徑1.0m 的沖孔灌注樁支護加旋噴樁圍護方案。

4 基坑支護設計

本工程沖孔灌注樁支護范圍為內(nèi)涌與泵站進水池銜接段至泵站出水箱涵與外江銜接箱涵段，支護縱向長約90m，樁中心間距1.20m，共布置72 條，各部位的灌注樁樁頂高程及樁長列于表2 所示。為進一步保證基坑安全，減少灌注樁樁頂水平位移，在灌注樁樁頂這是冠梁，寬×高為1.2m×0.6m，每隔4m 設置φ500，壁厚12mm 的鋼管內(nèi)撐。為保護開挖邊坡不受雨水沖刷，采用0.1m 厚的C20 噴射砼對基坑開挖邊坡進行護面。

表2 基坑支護沖孔灌注樁特性表

摘取基坑開挖深度最深的泵房泵室段及出水池段兩個典型斷面支護計算結(jié)果如下:

表3 泵室段基坑支護計算成果表

表4 泵室段基坑支護計算成果表

圖1 泵室段基坑支護計算簡圖

圖2 出水箱涵段基坑支護計算簡圖

5 基坑安全監(jiān)測

為確?；娱_挖和周邊房屋安全，需對泵站南側(cè)基坑進行監(jiān)測。監(jiān)測項目包括支護結(jié)構(gòu)水平及豎向位移、坡頂水平及豎向位移、周邊建筑物變形、地下水位等。具體布置如下:在基坑東側(cè)邊坡頂部設置4 個水平及豎向位移監(jiān)測點，監(jiān)測點間距約20m;在灌注樁樁頂聯(lián)系梁上設置5 個水平及豎向位移監(jiān)測點，監(jiān)測點間距約20m;在灌注樁樁體內(nèi)埋設測斜管，共埋設3 支，每支間距約30m，用于監(jiān)測樁體的深層水平位移;在泵站基坑周邊內(nèi)外側(cè)共埋設3 支測壓管，用于監(jiān)測基坑開挖過程中地下水位變化情況。

在基坑與東側(cè)管理房間設沉降、位移觀測水準點，共3 個，用于觀測該部位土體變形情況。以上各項監(jiān)測的時間間隔根據(jù)施工進程確定，當監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時，應加密觀測次數(shù)。

6 結(jié)語

綜上所述，深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工是一個綜合性很強的問題，因為其復雜多變，受環(huán)境影響較大，所以如果采取的設計方案不合理，極易導致突發(fā)問題發(fā)生，給財產(chǎn)和人員安全帶來較大的威脅。有關人員應該從深基坑支護的客觀實際要求出發(fā)，研究制定最為符合實際的設計方案。文中介紹的工程實例所采用的設計方案在該泵站深基坑支護結(jié)構(gòu)施工中取得預期的深基坑支護結(jié)構(gòu)施工效果，可供類似環(huán)境的工程施工參考。

［1］胡汝蘭.泵站深基坑支護結(jié)構(gòu)設計及施工［J］.城市道橋與防洪，2013(05).

［2］咼勇，蔡漢利，胡勝剛，譚峰屹.深圳新機場T3 航站樓泵站深基坑支護設計與監(jiān)測分析［J］.土工基礎，2014(05).