孫 茜

1 工程概況

某工程位于南京河西地區(qū)集慶門大街，北側(cè)臨近集慶西路，西側(cè)臨近經(jīng)四西路，南側(cè)及東側(cè)南段與已建C區(qū)、F區(qū)接壤。A區(qū)由10幢高層住宅(16層～27層)和一個(gè)整體地下車庫組成。該工程±0.00 m相當(dāng)于絕對標(biāo)高+7.90 m，場地自然地面相對標(biāo)高－1.0 m，地下車庫實(shí)際挖深5.3 m，主樓基坑實(shí)際挖深6.6 m，局部挖深8.6 m?；娱_挖面積約24000 m2，周長約640 m。

2 水文、工程地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)條件

場地地貌屬長江漫灘，基坑開挖影響深度內(nèi)土層分布如下:①-1雜填土:褐灰～灰色，松散狀態(tài)，主要由碎磚瓦、建筑垃圾組成，粉質(zhì)粘土充填;層厚0.6 m～3.8 m。①-2素填土:褐灰～灰黃色，軟～可塑，土質(zhì)不均，夾植物根，主要由粉質(zhì)粘土夾少量碎磚填積;埋深0.8 m ～2.7 m，層厚0.5 m ～1.7 m。②-1粉質(zhì)粘土 ～ 粘土:灰黃色，軟～可塑，有光澤，韌性高，干強(qiáng)度高，無搖振反應(yīng)，含少量植物根系;大部分缺失，埋深 0.5 m ～3.5 m，層厚0.4 m ～2.0 m。②-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土～粉質(zhì)粘土:灰色，流塑，稍有光澤，韌性中等，局部稍有搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，含腐殖物，層理發(fā)育，局部夾少量粉土;埋深 1.2 m ～ 3.9 m，層厚 9.0 m ～13.0 m。②-2a粉細(xì)砂:灰色，稍密～中密，搖振反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度低，層理發(fā)育，夾有薄層粉質(zhì)粘土、粉土;埋深10.7 m ～15.5 m，層厚2.5 m ～8.0 m。

2.2 水文條件

場地地下水類型分為表層潛水和下部弱承壓水，潛水主要賦存于填土及新近沉積土層中，水量小，透水性及給水性相對較弱。弱承壓水主要賦存于砂性土層中，水量較豐富，透水性較好。野外勘探期間所量測的地下水位，在地面下0.3 m～1.6 m，地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水，水位受季節(jié)性變化影響，年變化幅度在0.5 m ～1.0 m。

3 基坑周邊環(huán)境

基坑北側(cè)地下室外邊線距離集慶西路約16 m，路崖有電線桿。西側(cè)地下室外邊線距圍墻8.0 m～10.0 m，圍墻外為經(jīng)四西路，西北角距電線僅9 m左右。南側(cè)及東側(cè)南段與已建C區(qū)、F區(qū)接壤。已建C區(qū)和F區(qū)建筑物為管樁基礎(chǔ)，設(shè)有一層地下室。

4 支護(hù)結(jié)構(gòu)方案選型

該工程位于南京河西地區(qū)，場地上部分布土層主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，土質(zhì)差［1］，是基坑安全事故高發(fā)區(qū)域，支護(hù)方案必須安全可靠，但同時(shí)要盡可能減少工程造價(jià)。本工程地下車庫實(shí)際挖深5.3 m，按常規(guī)采用深攪樁重力式擋墻支護(hù)，但主樓基坑實(shí)際挖深6.6 m，局部挖深達(dá)8.6 m，按常規(guī)需采用灌注樁或SMW工法加一層內(nèi)支撐方案［2］。如果這樣設(shè)計(jì)，基坑的安全是有保證的，但造價(jià)高，工期長。由于基坑到馬路有一定距離，可充分利用場地條件，卸土減壓。如果水泥土抗拉強(qiáng)度不夠，在外排深攪樁中插鋼管分配彎矩。

4.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)選型

根據(jù)“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便”的設(shè)計(jì)原則，通過分析和計(jì)算，本設(shè)計(jì)支護(hù)形式如下:1)基坑南側(cè)及東側(cè)南段與已建C區(qū)、F區(qū)地下車庫接壤部位采用放坡開挖;2)對于靠近馬路挖深5.3 m范圍，采用格柵式深攪樁擋墻支護(hù)形式，樁頂2.5 m以上采用1∶1放坡。對深攪樁前后排插毛竹(構(gòu)造);3)對于挖深6.6 m范圍，采用格柵式深攪樁擋墻支護(hù)形式，樁頂卸土2.5 m，卸土平臺(tái)寬4.0 m;對深攪樁前后排插φ48×3.5小鋼管(構(gòu)造)，如圖1所示;4)對于挖深8.6 m范圍，采用格柵式深攪樁擋墻支護(hù)形式，樁頂卸土2.5 m，卸土平臺(tái)寬8.0 m，由于深攪樁抗拉強(qiáng)度不滿足，外排深攪樁中插φ108×4鋼管(參與計(jì)算)。

4.2 深攪樁中插鋼管計(jì)算模型

由于鋼管插在深攪樁中，深攪樁凝固后，鋼管與深攪樁之間產(chǎn)生很大的握裹力，使得鋼管與深攪樁共同作用，類似于鋼筋與混凝土的作用關(guān)系，所以深攪樁中插鋼管的內(nèi)力計(jì)算，可采用剛度分配法計(jì)算，分別驗(yàn)算水泥土和鋼管的強(qiáng)度。對于深攪樁重力式擋墻的外部驗(yàn)算(抗傾覆、抗滑移及抗隆起)，不考慮鋼管作用，按常規(guī)計(jì)算。

4.3 地下水的處理

場地下部存在微承壓水層，對于挖深5.3 m和6.6 m范圍抗突涌驗(yàn)算滿足規(guī)范要求，不需要降水減壓;局部挖深8.6 m，抗突涌驗(yàn)算不滿足規(guī)范要求，采取管井降水減壓。

5 監(jiān)測結(jié)果及分析

根據(jù)基坑開挖的深度、面積、所處的周邊環(huán)境條件等因素，基坑開挖監(jiān)測項(xiàng)目設(shè)置四項(xiàng):

1)樁頂圈梁(壓頂梁)的水平位移監(jiān)測:沿壓頂圈梁頂面每隔20.0 m左右布設(shè)1個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)，共布設(shè)25個(gè)監(jiān)測點(diǎn)?；铀轿灰苹鞠蚩觾?nèi)方向發(fā)展，開挖第1層土(2月8日)，挖土對連續(xù)墻側(cè)移影響很小，變化曲線接近于直線。開挖第2，3層土?xí)r墻頂水平位移增量較大，開挖坑底至地下室施工期間，曲線變形增量較小，變形漸趨穩(wěn)定，見圖2。從變形量大小來看，基坑中部的水平位移發(fā)展最快，而兩側(cè)的水平位移量較小，這符合基坑的“長邊效應(yīng)”理論［3］。

2)基坑周邊道路的沉降監(jiān)測:沿基坑周邊道路每隔15.0 m左右布設(shè)1個(gè)道路沉降變形觀測點(diǎn)，累計(jì)布設(shè)24個(gè)觀測點(diǎn)。影響地表沉降的因素主要有:a.地下水位的下降引起土的固結(jié)沉降;b.支護(hù)墻體的位移引起周圍地表的凹陷［4］。由于在監(jiān)測過程中地下水位變化不大，故地表沉降主要是由支護(hù)墻體的位移引起的。隨著開挖深度的增加，地表下沉量增大，開挖第3層土至澆筑墊層前地表下沉速率較大，在完成底板澆筑后，沉降減小并逐漸趨于穩(wěn)定。地面最大沉降值為－8.1mm，見圖3。每開挖一層，坑后地表都有一定量沉降的增加，每層形成的沉降分布曲線形狀相似。

3)支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)土體的深層水平位移監(jiān)測(測斜):在基坑支護(hù)樁外側(cè)土體中共布設(shè)10個(gè)深層位移監(jiān)測孔，各測斜管深度預(yù)計(jì)平均管長為11.0 m。開挖階段，墻體變形最大、最危險(xiǎn)的地方不在樁頂而出現(xiàn)在基坑中部到2/3基坑深度處(約基坑面下3.5 m位置)。從開挖至澆筑底板期間墻體上部位移增量較大，深層水平位移監(jiān)測孔最大累計(jì)位移量發(fā)生在 CX4管口下3.5 m，其值為27.3mm，見圖4，滿足變形控制標(biāo)準(zhǔn)。

4)基坑周邊建筑物的沉降監(jiān)測:在基坑南側(cè)C區(qū)已建房屋上分別布設(shè)沉降變形觀測點(diǎn)。道路沉降監(jiān)測點(diǎn)R14累計(jì)沉降量最大，其值為9.1mm，未超過報(bào)警值，說明基坑的開挖對周邊房屋的影響較小。

從監(jiān)測結(jié)果看，各項(xiàng)監(jiān)測結(jié)果均未超過報(bào)警值，深攪樁未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，周圍房屋、道路變形很小，在設(shè)計(jì)控制范圍內(nèi)。

6 結(jié)語

1)對于基坑挖深大于6.0 m的軟土地區(qū)，一般采用灌注樁或SMW工法加一層內(nèi)支撐支護(hù)形式。本設(shè)計(jì)充分利用場地條件，通過卸土減壓和深攪樁中插鋼管，使得深攪樁重力式擋墻支護(hù)形式在本工程中成功應(yīng)用，節(jié)省了造價(jià)，縮短了工期，保證了基坑順利開挖和周圍道路、房屋的安全，取得了很好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

2)基坑深層土體開挖會(huì)引起較大的墻體側(cè)移和地表沉降，且這部分土體變形不可完全恢復(fù)。應(yīng)盡量加大墻體嵌固深度，施工中應(yīng)盡量減少深層土體開挖后的暴露時(shí)間。基坑開挖到底后，及時(shí)澆筑墊層和混凝土底板，降低基坑開挖卸荷引起的土體側(cè)移和地表沉降。

3)在施工時(shí)要處理好各工序的穿插、銜接與組織，周密合理的組織施工可以有效減少基坑工程事故發(fā)生的可能性，尤其是基坑開挖到底至澆筑底板這段時(shí)間更應(yīng)引起重視，合理安排好分塊施工的順序。

4)信息化施工是基坑工程取得成功的保障。本工程對關(guān)鍵部位(道路，附近建筑物)進(jìn)行全面監(jiān)測，保證了基坑的穩(wěn)定及周邊環(huán)境的安全。

［1］ 黃廣龍，張 楓，衛(wèi) 敏，等.某軟土深基坑險(xiǎn)情分析與處理［J］.巖土力學(xué)，2009，30(6):1735-1739.

［2］ 陳忠漢，程麗萍.深基坑工程［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［3］ 劉國彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊［M］.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.

［4］ 李 琳，楊 敏，熊巨華.軟土地區(qū)深基坑變形特性分析［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2007，21(4):136-173.