复杂环境条件下深基坑工程施工技术

胡亮清

摘要：随着经济不断的发展，在建筑施工过程中，能否对基坑进行合理开挖，会对整个建筑工程的实施形成深远的影响，尤其是复杂环境下深基坑工程。本文就复杂环境条件下深基坑工程施工技术进行了探讨，结合具体的工程实例，从设计保护和施工保护两个方面提出了一些措施，以期能为类似的深基坑工程施工提供参考借鉴。

关键词：复杂环境；深基坑工程；施工技术；保护措施

随着现代化建设的不断推进，城市用地越来越紧张，因而出现了大量的大、高、深工程，这些工程的建设对周边环境或多或少会产生影响，带来了新的矛盾。而深基坑施工是建设工程中经常进行的项目，但是在周边环境复杂的情况下，深基坑的施工容易引起一系列的问题，如建筑物的沉降、对管线的破坏，因此，深基坑施工时，一定要精心策划，对施工过程进行科学有效的管理，保护好周边环境。

1工程概况

某建筑工程，地下2层，挖深10.7m，地上10层，高度40m。地上部分为钢筋混凝土劲性结构，建筑面积约71356.2m2，其中地上建筑面积约41253.2m2，地下建筑面积约29563.7m2。

2 设计保护措施

2.1 设计对西侧保护建筑及乍浦路桥保护措施

2.1.1 “分区顺作”方案

将基坑整体基坑分为Ⅰ-1区、Ⅰ-2区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区这几个区域分别顺作实施。首先施工Ⅰ-1区，在Ⅰ-1区进行到一定程度后同步进行面积较小的Ⅳ区，2个区域可同步完成地下结构。在Ⅰ-1区地下结构完成后再开挖施工Ⅰ-2区，在Ⅰ-2区进行到一定程度后同步进行面积较小的Ⅱ区，2个区域可同步完成地下结构。最后再施工Ⅲ区基坑。分区方案缩短了基坑开挖暴露范围、减小了同时开挖的基坑面积，这种施工方法在敏感环境基坑施工中积累了丰富的经验，可以降低基坑整体开挖实施过程中大范围卸土对周边环境的影响。

2.1.2 基础设计保护方案

（a）地下连续墙设计。采用地下连续墙作为基坑周边围护结构，墙体刚度大、整体性好、止水效果好，有利于历史保护建筑的保护。方案中根据开挖深度及与历史保护建筑关系，在基坑周边采用厚1000mm地下连续墙，可以有效地控制历史保护建筑可能受到的变形影响。西侧地下连续墙在设计时考虑建筑物的附加荷载，通过计算确定其基底插入深度，确保稳定性要求。

（b）槽壁加固与旋喷桩止水。为防止地下连续墙在成槽施工中出现塌孔而对邻近的历史保护建筑造成影响，在基坑北侧、西侧及清障区域的地下连续墙两侧设置水泥土搅拌桩作为槽壁加固体。同时，为确保槽段接缝止水效果并减小坑内承压水降压降水对坑外水头的影响，在基坑外侧周边的地下连续墙接缝处均设置旋喷桩止水。

（c）防水构造。普遍区域的地下连续墙采用叠合墙，内侧设置混凝土内衬墙，防水采用膨润土防水毯方式，减少接头渗漏的可能性，确保地下连续墙的止水性。

（d）隔离桩设计。在历史保护建筑某公寓与西侧地下连续墙之间设置隔离桩，地下连续墙与隔离桩间设置填充注浆管。隔离桩采用Φ700mm@1000mm钻孔灌注排桩，灌注桩顶底标高为-1.15～-31.20m，隔离桩与地下连续墙距离约3m。隔离桩与地下连续墙间拟设置1排预埋跟踪注浆管，注浆管顶底标高为-0.30～-27.20m，基坑开挖过程中根据监测结果来填充注浆。

（e）水平支撑设计。在I-1区、I-2区支撑体系布置形式中设置4道钢筋混凝土支撑。选择刚度较大的十字正交对撑体系，能有利于控制周边的围护墙体变形、保证墙体稳定，同时在第2道～第4道支撑采用高标号混凝土，可减少养护时间，尽早形成支撑强度。

2.2 设计对地铁隧道保护措施

2.2.1 支撑要求

Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区基坑竖向设置4道临时支撑，第1道为钢筋混凝土支撑，第2道～第4道支撑为钢管支撑，布置采用对撑、角撑的形式。支撑中心标高分别为：-1.80m、-5.50m、-9.20m、-12.90m。其中钢支撑采用自动轴力补偿系统

2.2.2 地下连续墙刚性接头

本工程围护采用地下连续墙形式，有厚1000mm地下连续墙115幅，墙底标高-35.2～-52.1m。地下连续墙采用圆形锁口管柔性接头及十字钢板刚性接头2种形式，A、B、C、G、J型地下连续墙采用圆形锁口管柔性接头，地铁侧D、E、F、H型地下连续墙采用十字钢板刚性接头，除G、J型地下连续墙外均需进行墙趾注浆。

3 施工保护措施

3.1 施工针对地铁保护措施

3.1.1 Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区基坑分区施工

總体施工顺序为首先施工Ⅰ-1区和Ⅳ区；当Ⅰ-1区和Ⅳ区完成±0.00m板之后开始施工Ⅱ区和Ⅰ-2区；待Ⅱ区和Ⅰ-2区完成±0.00m板之后施工Ⅲ区。

Ⅰ-1区和Ⅰ-2区每层土开挖标高：场地自然地坪标高为-0.3m，第1层土为-2.3m，第2层土为-8.4m，第3层土为-13.8m，第4层土为-17.7m，第5层土为-21.2m。Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区每层土开挖标高：场地自然地坪为-0.3m，第1层土为-2.3m，第2层土为-5.81m，第3层土为-9.51m，第4层土为-13.21m，第5层土为-16.8m。

3.1.2 槽壁加固施工保护措施

（a）在进行地铁侧的槽壁加固施工前，先在远离该些区域的基坑内进行试验，每组三轴水泥土搅拌桩外均设置测斜管1组，测斜管深35m，共设置2组。测斜管与水泥土搅拌桩的净距为3m，考虑到地铁侧离本工程基坑最近处约为9.85m，另设1组水泥土搅拌桩，测斜管与水泥土搅拌桩的净距为9.85m，通过试验模拟真实情况下水泥土搅拌桩槽壁加固对地铁的影响，直至确定合理的施工参数后方可进行地铁一侧的水泥土搅拌桩槽壁加固的施工

3.1.3 地下连续墙施工保护措施

由于地下连续墙较深，临近保护建筑侧地下连续墙最深为49.85m，地铁侧地下连续墙成槽不流水施工，待先期槽段完成混凝土浇筑后，方进行下一幅槽段的成槽。1d完成1幅地下连续墙，“做一跳四”，单幅地下连续墙施工时间控制在20～24h内（从成槽至混凝土浇筑完成）。在地下连续墙浇筑混凝土前，10辆混凝土搅拌车必须就位等待，且必须保证其后10辆搅拌车通过拌站协调于2h后就位。