紧邻老民居与地铁站的深基坑施工技术*

上海建工二建集团有限公司 上海 200080

1 工程概况

海东海商业广场项目位于上海市打虎山路以东、锦西路以南，北侧紧贴轨交8号线鞍山新村站站厅。基坑按南北分为Ⅰ区（3 道混凝土支撑，挖深15.9 m，局部深坑18.6 m）、Ⅱ、Ⅲ区（挖深7.1 m）。本文针对较为典型的Ⅰ区围护基坑开挖展开介绍。

2 周边环境

Ⅰ区基坑东西两侧毗邻鞍山二村， 7 幢民居均为6 层浅基础建筑，房龄均在30 年以上，房屋走向垂直于基坑，距离基坑8 m左右。经第三方鉴定，其中有严重损坏房1 幢，一般损坏房4 幢，基本完好房2 幢。Ⅰ区基坑南侧与轨道站相距16 m，轨道站台层埋深14.25 m（图1）。如何有效保护两侧老民居及南侧轨道站台成为重中之重。

3 设计方面的保护措施

3.1 确定因地制宜的施工流程

基坑南侧紧邻轨道鞍山新村站站厅，为了保证轨道运营的安全，设计方案将基坑分为3 大块，先开挖Ⅰ区，待Ⅰ区施工至±0.00 m结构板标高后，依次开挖Ⅱ、Ⅲ区。

图1 周边环境示意

3.2 合理的围护形式

Ⅰ区基坑设置厚1 000 mm地下连续墙作为围护结构，墙底标高－43.45m。地下连续墙内、外侧采用单排Φ850@600 mm三轴水泥搅拌桩作为槽壁加固，桩底标高为－18.45 m，水泥掺量≥20％。

3.3 对周边环境、建筑的保护措施

地下连续墙成槽之前，在地下连续墙与东、西两侧居民楼地基之间设置了拱形双排隔离桩，此举有效保护了鞍山新村2 栋多层混合结构建筑[1]。隔离桩采用Φ350 mm双排树根桩，桩长22 m，桩底标高－22.45 m，隔离桩也起着止水的作用。东侧便道打下9 根钻孔灌注桩、桩顶设1 道700 mm×400 mm钢筋混凝土压顶、厚30 cm混凝土道路板共同加固了老民居侧的道路基础。

4 施工方面的保护措施

4.1 解决来自居民的干扰因素

老民居房龄30 年多，为天然地基基础、预制楼板结构。前期围护施工时，房屋产生了下水管堵塞，门窗无法正常启闭的情况。因此，周边居民产生抵触情绪，多次阻拦施工。土方开挖必须是一个连贯的施工过程，间断性施工对基坑安全是致命的。我们耐心地向居民解释将如何采取保护措施，并召开多次协调会议后，居民终于同意基坑开挖。

4.2 贯通承压水降水措施[2-4]

场地内主要由黏性土、粉性土、及砂土组成，具有成层分布的特点。由于局部缺失第⑥层土，第⑦层承压含水层与第⑤2-1 层砂质粉土微承压水层在基坑西侧深－37.82 m处局部贯通（图2），故深43.45 m的地下连续墙未完全隔断第⑦层承压含水层。根据水文地质情况，在基坑东侧布置3 口承压井（2 口降压井，1 口观测井），在第1、2、3层土方开挖时并不启动，待第4层土方开挖时按需抽水。本工程第4层土方开挖时，基坑有个别点出现少量冒水，立即启动2 口降压井并加大抽水力度，待垫层施工完毕后停止抽水。

图2 栈桥布置及承压含水层贯通区域

4.3 完整的监测体系

本次基坑监测的范围包括常规的基坑地下连续墙测斜、主撑轴力、围檩立柱、周边管线沉降、房屋垂直位移，轨道隧道垂直位移等内容。另外，在开挖过程中，监测单位对老民居的倾斜度进行了监测，并在±0.00 m结构板完成后对6 幢老民居的结构完好性进行了鉴定。

4.4 划分挖土分块的方案选择

本工程基坑挖深15.9 m，采用3 道钢筋混凝土支撑，土体开挖分4 层进行。结合基坑几何形状，土体开挖以盆式开挖为主导思路。在设计划分大块的基础上进行小块细化，基本以每日出土量为划分小块的依据。第1、2、3道土方在开挖过程中，设想了2 套挖土分块方案。

方案一针对居民楼的安全，进行土方开挖划分及挖土走向，自南向北形成支撑（图3）。

方案二针对轨道运营的安全，自北向南开挖并形成支撑（图4）。

图3 土方开挖分块（方案一）

图4 土方开挖分块（方案二）

最终，考虑到Ⅰ区基坑距离轨道还有16 m，而距离居民楼最远处仅14 m。权衡再三，决定选用方案一。在实施过程中，基坑变形累计量仅14 mm。

4.5 延缓开挖后期房屋变形量的措施

第3层土方开挖过程中，两侧居民楼角点沉降量加速累计，为此，特别制定了分小块支撑必须在24 h内形成的施工方案。限时支撑在一定程度上缓解了开挖后期的基坑变形量。基坑变形量的收敛使老民居的房屋沉降及倾斜都得到了较好控制。

第4层土方开挖时，基坑中央的局部深坑底标高达到－17.9 m，东侧居民楼角点已达到累计报警值。为保护基坑两侧老民居的安全，东侧局部垫层采用厚500 mm的C50混凝土，尽量减少沉降量及倾斜量。

5 结语

土方开挖前，鞍山新村居民楼最大累计沉降量36.25 mm，土方开挖完成后最大累计沉降量69.87 mm，累计沉降量仅为33.62 mm。房屋倾斜量在土方开挖前后变化甚小，可见房屋基本均匀沉降。土方开挖前后，对于轨道隧道及站台的影响很微小，在5 mm内上下浮动，且未出现报警值。

本工程深基坑施工通过设置隔离桩、限时支撑、按需抽水、增厚垫层并提高标号、合理安排开挖顺序等多项保护措施，将基坑的变形控制在最小区域，从而较好保护了周边的建筑和环境，达到了理想的效果。