蔣家禎，王明忠，門樹寧

（1.山東省第三地質(zhì)大隊(duì)，山東煙臺(tái)264004；2.山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司，山東煙臺(tái)264670；3.中國冶金地質(zhì)總局山東局三隊(duì)，山東煙臺(tái)264670）

0 引言

在建的某公寓項(xiàng)目場(chǎng)地位于煙臺(tái)市福山區(qū)。本工程基坑實(shí)際開挖深度為5.70耀6.50 m，局部電梯井7.90 m；由于基坑開挖面積較淺，采用大放坡土釘墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

在基坑開挖影響深度范圍內(nèi)的地基土層分布依次為：

淤雜填土：雜色，松散，稍濕。主要由大量的石塊、磚塊、碎石、建筑垃圾及生活垃圾等組成，局部為水泥地面。厚度為1.10～1.20 m，局部分布。于粉質(zhì)粘土：灰褐色，可塑，含大量鐵錳質(zhì)銹斑。厚度0.80～7.20 m，層頂埋深0.30～1.30 m，全場(chǎng)分布。盂淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，飽和，含大量有機(jī)質(zhì)。厚度0.50～3.00 m，層頂埋深1.30～5.00 m，局部缺失。地基各土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

2 基坑特點(diǎn)分析

從基坑開挖深度和地質(zhì)條件來分析，本基坑具有以下特點(diǎn)：

本工程開挖深度不算大，但平面尺寸較大，基坑大面積開挖深度5.70 m耀6.50 m，局部電梯井開挖7.9 m。按山東省基坑規(guī)程的規(guī)定其重要性為二級(jí)。擬建工程場(chǎng)地環(huán)境條件較好，具備大范圍放坡的條件，但圍護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮對(duì)周邊環(huán)境的影響。開挖深度范圍的地基土以可塑、硬可塑的粘土層為主（局部夾薄層淤泥質(zhì)粘土），工程地質(zhì)條件和水文條件相對(duì)較好，土滲透性較差，對(duì)基坑地下水的控制比較有利。結(jié)合上述特點(diǎn)，應(yīng)考慮基坑滲流突涌和中間夾雜軟弱土層地基承載力問題，也要保持基坑支護(hù)方案的基坑自身的穩(wěn)定，確?；娱_挖過程中基礎(chǔ)施工順利，同時(shí)要保證周邊建筑的安全。

3 基坑支護(hù)方案說明

在安全、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)原則下，可供采用的支護(hù)方案主要有大放坡開挖、樁排式支護(hù)結(jié)構(gòu)和土釘墻或復(fù)合土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。綜合考慮周圍環(huán)境、場(chǎng)地地質(zhì)條件和開挖深度、圍護(hù)造價(jià)等因素，并結(jié)合煙臺(tái)地區(qū)基坑工程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)各方案比較后，基坑采用大放坡土釘墻的支護(hù)方案。

3.1 大放坡支護(hù)

典型剖面為3-3，計(jì)算開挖深度為7.9 m，采用三級(jí)護(hù)坡，坡度均為1頤1，坡面采用80厚C20混凝土噴射，內(nèi)設(shè)囟6.5@250伊250鋼筋網(wǎng)，并設(shè)置囟48泄水孔。（詳見圖1）

圖13 -3剖面

3.2 大放坡加松木樁復(fù)合支護(hù)

典型剖面為2A-2A，計(jì)算開挖深度為6.5 m，采用三級(jí)護(hù)坡，坡度除2A-2A第二級(jí)坡面為1頤1.25，其余均為1頤1，其中2A-2A剖面在高程-4.3 m處設(shè)置松木樁，坡面采用80厚C20混凝土噴射，內(nèi)設(shè)囟6.5@250伊250鋼筋網(wǎng)，并設(shè)置囟48泄水孔。（詳見圖2）。

圖22 A-2A（2B-2B)剖面（2B-2B剖面不設(shè)松木樁）

3.3 復(fù)合土釘墻支護(hù)

典型剖面有1-1,2-2,4-4，計(jì)算開挖深度分別為5.7 m，6.5 m，5.55 m，設(shè)置囟20@1 000，L=6 000，下傾角度10度的錨桿，坡面采用80厚C20混凝土噴射，內(nèi)設(shè)囟6.5@250伊250鋼筋網(wǎng)，并設(shè)置囟48泄水孔。（詳見圖3～圖5）

圖31 -1剖面

圖42 -2剖面

圖54 -4剖面

3.4 基坑降排水

本基坑開挖范圍內(nèi)土主要層滲透性較差，但由于局部存在薄層的滲透性較好的粘質(zhì)粉土，該層深度在5耀6 m，接近坑底，開挖時(shí)局部會(huì)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，故在這些范圍增設(shè)了泄水孔降低坑內(nèi)水位。同時(shí)為方便坑內(nèi)施工和排水，坑外地表采用簡(jiǎn)易明溝、集水井方式排水，坑內(nèi)采用排水盲溝和集水井結(jié)合的方式排出坑內(nèi)積水。

4 基坑監(jiān)測(cè)結(jié)果

4.1 深層土體水平位移

測(cè)斜管設(shè)置在基坑外側(cè)地基土中，共16根（編號(hào)：CX1耀CX16），見圖6、圖7所示，測(cè)試基坑施工期間坑外地基深層土體水平位移，采用準(zhǔn)108鉆機(jī)開孔，然后埋入測(cè)斜管，測(cè)斜管埋深為15 m?；觽?cè)壁地基最大水平位移為5.5～30.65 mm，其中基坑?xùn)|北側(cè)的CX1測(cè)斜管實(shí)測(cè)位移最大，該測(cè)點(diǎn)在2015年9月30日變形已經(jīng)處于穩(wěn)定階段，最終測(cè)得該測(cè)管累計(jì)位移最大值為30.65 mm，處于地下2 m處，這也是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位，累計(jì)位移沒有達(dá)到警戒值（35 mm），說明基坑變形符合設(shè)計(jì)要求。

圖6 各測(cè)斜管實(shí)測(cè)累積位移曲線

圖7 CX1測(cè)點(diǎn)累積位移曲線

4.2 測(cè)斜曲線分析比較

將CX3、4、16曲線進(jìn)行比較，CX16累計(jì)位移明顯偏大，三個(gè)測(cè)點(diǎn)均在基坑角落，可以忽略“空間效應(yīng)”的影響，由于CX3、4為復(fù)合土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，而CX16為大放坡支護(hù)，相對(duì)效果較差，同時(shí)CX6處基坑挖深較深，導(dǎo)致CX16曲線偏大。

比較CX8、CX11位移曲線，兩處剖面均為自然放坡，由圖7可知CX11累計(jì)位移相對(duì)較小，可能由于CX11位于基坑邊角處，考慮到“空間效應(yīng)”引起。

比較CX3、CX4，兩處剖面同為復(fù)合土釘墻支護(hù)，由于CX3處基坑較CX4處挖深大，導(dǎo)致CX3累計(jì)位移較大。而CX1處基坑挖深不是最大，而且采用復(fù)合土釘墻支護(hù)，同時(shí)分級(jí)支護(hù)，按常理基坑深層水平位移不會(huì)很大，但由于該處土質(zhì)條件較差，基坑底部夾雜淤泥質(zhì)軟弱粘土層，再考慮周邊環(huán)境車輛動(dòng)荷載和大面積堆載等因素，導(dǎo)致該處位移最大，所以該處也是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位。

4.3 基坑地下水位

透水性大的地層中坑外地下水位觀測(cè)也是深基坑開挖工程中必需的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。地下水位的高低及變化速率對(duì)于分析開挖工程的滲流穩(wěn)定性十分重要，同時(shí)，地下水位的觀測(cè)資料也是判斷相鄰建筑物可能發(fā)生沉降量大小的輔助依據(jù)。本基坑在周圍布置了16個(gè)水位觀測(cè)孔（編號(hào)：W1～W16）?；油练介_始開挖后，坑外地下水位即開始下降，雖然基坑內(nèi)外存在水頭差，但由于基坑影響深度范圍內(nèi)主要為透水性很差的淤泥質(zhì)土，工程地質(zhì)條件和水文條件相對(duì)較好，土滲透性較差，且在各個(gè)支護(hù)坡面上設(shè)置了泄水孔降排水，故在整個(gè)地下室施工期間并無滲漏或管涌現(xiàn)象發(fā)生。

5 結(jié)語

通過對(duì)本基坑工程支護(hù)方案設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于類似本工程如周邊環(huán)境較好，場(chǎng)地允許，地基土質(zhì)條件較好，綜合安全，經(jīng)濟(jì)，合理指標(biāo)可以采用大放坡結(jié)合土釘墻或復(fù)合土釘墻支護(hù)方案。因基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形及施工對(duì)周邊環(huán)境影響屬于三維空間效應(yīng)，一般基坑長邊中心點(diǎn)變形最大，角點(diǎn)附近處變形最小，在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮“拱角效應(yīng)”，適當(dāng)減小支護(hù)力度，降低成本。此外，地下水位降幅過大也是引起土體變形的一個(gè)重要因素，施工中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)和控制地下水位降幅，設(shè)置合理的降排水措施。為確保基坑的穩(wěn)定，盡量減少動(dòng)荷載和大面積堆載的影響是一個(gè)值得關(guān)注的問題。

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