山西四建集團(tuán)有限公司 太原 030006

1 工程概況

本工程為山西質(zhì)監(jiān)綜合檢驗(yàn)檢測中心工程，為國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室，總建筑面積為35 600 m2，地下建筑面積為5 500 m2，工程結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。工程基坑圍護(hù)周長約300 m，基坑深度為8 m。根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告，該工程的地質(zhì)特征為：第①層雜填土，平均厚度1.02 m；第②層粉質(zhì)黏土，平均厚度9.2 m。

2 工程特點(diǎn)

（a）本工程地處市郊區(qū)，基坑外圍百米之內(nèi)無其他大型建筑物，允許放坡開挖。

（b）基坑地下水位較高，開挖土層為飽和粉質(zhì)黏土，其滲透性較差，粉質(zhì)黏土中的毛細(xì)水無法有效排出，嚴(yán)重影響邊坡土體的穩(wěn)定性。

（c）工期緊，地下部分需在雨季到來之前完工。

3 方案的選擇

（a）圍護(hù)結(jié)構(gòu)：基坑開挖深度為8 m，采用3 級(jí)放坡，臺(tái)寬為1 000 mm、500 mm，每級(jí)放坡坡比為1∶1，綜合坡比為1∶1.3。使用松木、鋼管、工字鋼等材料進(jìn)行綜合支護(hù)，并用裝有碎石和砂的沙袋做護(hù)坡（圖1）。

（b）降排水體系：采用管井的密布井方式疏干地層水，降水井井底距原地面15 m，在基坑邊坡中部周圈布置降水井，間距10～15 m，基坑底部周圍設(shè)置盲溝、集水井，基坑邊設(shè)置截水溝防止雨水流入基坑（圖2）。

4 主要施工技術(shù)

4.1 基坑支護(hù)

（a）基坑按照坡度1∶1開挖至距原地面3 m位置時(shí)，設(shè)寬1 m緩沖平臺(tái)，沿坑邊壓入一排松木樁，間距500 mm，露出地面部分約300 mm，并在水平方向上將16#工字鋼與松木樁依次進(jìn)行綁扎連接，形成一個(gè)整體，再將已裝入碎石和砂的沙袋依次碼放在坡面上，依據(jù)基坑土方干濕情況，沙袋在距原地面2 m位置時(shí)開始碼放。

圖1 基坑支護(hù)示意

圖2 管井降水示意

（b）依然按照1∶1的坡度向下開挖，當(dāng)挖至深6 m位置時(shí)，設(shè)寬0.5 m的緩沖平臺(tái)，沿坑邊壓入一排松木樁，間距500 mm，露出地面部分約300 mm，并在水平方向上將16#工字鋼與松木樁依次進(jìn)行綁扎連接。

（c）繼續(xù)按照1∶1的坡度向下開挖，當(dāng)挖至深7.8 m位置時(shí)，沿坑邊壓入1 排鋼管，鋼管為普通無縫鋼管Φ48 mm×3.5 mm@300 mm，并在水平方向上將16#工字鋼與鋼管依次進(jìn)行綁扎連接。沙袋彼此之間要壓實(shí)。

（d）最后300 mm的深度由人工配合機(jī)械進(jìn)行開挖，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，同樣將沙袋碼放在底部的坡面上，最終形成一個(gè)整體的護(hù)坡面。

4.2 基坑降水

（a）井點(diǎn)測量定位。先測放出有關(guān)軸線，然后根據(jù)井點(diǎn)布置圖測放出井點(diǎn)位置。按照現(xiàn)場平面布置圖做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，如引入水電源，開挖泥漿池等。

（b）鉆進(jìn)成孔。采用SPJ-300型鉆機(jī)成孔、清水自然造漿護(hù)壁、泥漿循環(huán)排渣的施工工藝。開始應(yīng)輕加壓、慢轉(zhuǎn)速，逐步轉(zhuǎn)入正常。成孔Φ600 mm，鉆進(jìn)過程中，控制泥漿密度，以防造成泥漿壁過厚。

（c）破壁。將同直徑外帶鋼絲刷的鉆頭下入孔內(nèi)，邊送水邊回轉(zhuǎn)自上而下緩緩下降，沖刷井壁破壞泥皮，待到達(dá)孔底后空轉(zhuǎn)沖孔，及時(shí)注入清水更換池內(nèi)泥漿，待返出泥漿水變清后提起鉆頭。

（d）下濾管。采用無砂混凝土管，內(nèi)徑400 mm，壁厚50 mm，單節(jié)管長1.00 m。濾管進(jìn)場時(shí)要經(jīng)過檢查驗(yàn)收，檢查是否有缺口、裂紋，管頭應(yīng)光滑平整。安放濾管時(shí)應(yīng)逐節(jié)沉入，在濾管外壁上用鐵絲綁4 根長竹片作為導(dǎo)向，使接頭對(duì)正，并綁扎牢固，防止錯(cuò)動(dòng)。下放時(shí)應(yīng)扶正居中、緩慢進(jìn)行，受阻時(shí)可輕輕擺動(dòng)，不可上下竄動(dòng)。

（e）投濾料。選用石灰?guī)r石子作為濾料，粒徑3～5 mm，進(jìn)場后經(jīng)質(zhì)檢人員驗(yàn)收合格后方可使用。投料時(shí)沿管周圍均勻回填，防止蓬塞或擠壓向一側(cè)，應(yīng)確保濾管位于孔正中，回填至井點(diǎn)管口下0.5 m處，用素土填平夯實(shí)。

4.3 盲溝排水

（a）根據(jù)基坑開挖總平面圖，測放出邊溝控制樁，同時(shí)用鋼卷尺測放出盲溝縱向、橫向開挖線并撒石灰標(biāo)注，溝槽邊線距基坑邊約0.5 m，并沿著基坑周邊每40 m設(shè)置1 個(gè)集水坑。

（b）盲溝溝槽采用人工開挖的方式，開挖截面尺寸為500 mm×600 mm，集水坑尺寸為1 000 mm×1 000 mm×900 mm，溝底采用2％放坡，由2 個(gè)集水坑中間位置同時(shí)向兩側(cè)放坡。溝槽挖好后，必須對(duì)溝槽斷面尺寸、溝底坡度進(jìn)行檢測，確保其滿足施工要求。

（c）盲溝采用粒徑80～120 mm的碎石材料填筑，碎石表面應(yīng)清潔，采用人工鋪設(shè)，孔隙應(yīng)清晰。

5 基坑監(jiān)測

根據(jù)基坑圍護(hù)形式及周邊環(huán)境，在基坑坡頂沿平行于截水溝方向設(shè)置位移監(jiān)測點(diǎn)，共設(shè)置35 個(gè)，布點(diǎn)間距為20 m；同時(shí)在松木樁頂部設(shè)置水平位移監(jiān)測點(diǎn)，共設(shè)12 個(gè)，每邊3 個(gè)，均勻布置；在基坑周邊埋設(shè)10 個(gè)水位觀測孔，孔深10 m；在基坑周圍埋設(shè)10 個(gè)測斜孔，用于周邊土體深層水平位移監(jiān)測，測斜孔布置間距為30 m，在基坑開挖1 周前埋設(shè)PVC工程塑料測斜管，并通過測斜儀觀測各深度處基坑的水平位移。埋設(shè)時(shí)應(yīng)注意測斜管要保持豎直，并與所測方向一致。測斜管埋入土體深度約為1.5 倍基坑開挖深度，依照實(shí)際情況取12 m作為測斜管埋入深度。

坡頂水平位移監(jiān)測：基坑開挖前3 步深度在5 m以內(nèi)，可每2 d觀測1 次，基坑開挖至5 m以下及基坑開挖完成1 周內(nèi)，每天觀測1 次。基坑開挖至基底1 周后無明顯位移時(shí)，可適當(dāng)延長觀測周期，每5～10 d觀測1 次。

坡頂垂直位移及建筑物沉降觀測：在基坑降水時(shí)和在基坑土開挖過程中應(yīng)每天觀測1 次?；炷恋装鍧餐?0 d以后，可每2～3 d觀測1 次，直至地下室頂板完工和水位恢復(fù)。此后可每周觀測1 次至回填土完工。

當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測：監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測值達(dá)到報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)；監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測值變化量較大或速率加快；基坑及周圍環(huán)境中大量積水、長時(shí)間連續(xù)降雨；基坑附近地面荷載突然加大；臨近的建筑物或地面突然出現(xiàn)大量沉降、不均勻沉降或嚴(yán)重開裂。

6 結(jié)語

監(jiān)測數(shù)據(jù)表明基坑邊坡沉降、位移均在規(guī)范要求范圍之內(nèi)，基坑范圍內(nèi)水位也已降至規(guī)范要求內(nèi)。本工程針對(duì)飽和粉質(zhì)黏土深基坑因地制宜采用了簡易有效的圍護(hù)形式，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、可靠、安全的效果，所取得的經(jīng)驗(yàn)有一定的推廣價(jià)值。