紧邻浅基础建筑的基坑支护整体解决方案

郭 莉

(天津城建设计院，天津 300122)



紧邻浅基础建筑的基坑支护整体解决方案

郭 莉

(天津城建设计院，天津 300122)

结合天津市某工程的周边环境及水文地质条件，分析了该工程紧邻浅基础建筑的基坑支护设计难点，从支护方案选型、支护结构变形控制、止水措施、土方开挖等方面，提出了具体的基坑支护方案，确保了该项目周边环境的安全性。

基坑支护，浅基础建筑，地质条件，土方开挖

0 引言

随着地下空间的不断开发和利用，基坑开挖越来越普遍。城市市区内的建筑基坑不可避免地修建在现状建筑周边，此类基坑出于对地下空间最大效率利用的需求，往往地下结构贴近红线，基坑深度较深，这就使得基坑开挖对周边环境的影响更为严重[1]。如何从设计、施工、监测等各方面控制变形以减少基坑开挖对周边环境的影响是此类基坑支护设计的重点[2,3]。本文提出了基坑支护整体解决方案的概念，并通过一项具体工程实例阐述了这一概念。

1 基坑工程概况

1.1 工程概况

该项目位于天津市著名的五大道历史文化街区。天津市的五大道地区拥有二十世纪二三十年代建成的具有不同国家建筑风格的花园式房屋2 000多所，被称为万国建筑博览苑，极具历史文化意义。五大道地区的建筑历史悠久，基本均为浅基础建筑，街区内的道路狭窄，大多为单行路。项目位于云南路与重庆道交口处，地上4层，钢筋混凝土框架结构，地下3层，基坑面积约1 400 m2，周长约154 m。 建筑±0相当于大沽标高4.45 m，现地面标高4.00 m，相当于建筑标高-0.45 m。基坑开挖深度12.65 m。基坑工程的总平面图见图1。

1.2 周边环境概况

场地狭窄，南侧、东侧紧临现有建筑，西侧、北侧临现状道路。现状道路边水、电等管线密集。

西侧、北侧：西侧地下室外墙线距重庆路1.9 m，北侧距云南路1.9 m。南侧：局部紧邻3层别墅，别墅垂直基坑边长约15 m。别墅建于解放前，砖木结构，采用砖基础，基础埋深1.2 m，下部有0.3 m厚灰土，距坑边1.96 m。西南侧：相邻4层新建建筑，浅基础，距坑边7.0 m，建筑垂直于基坑边长约10 m，10 m外为2层建筑，长约18 m。东南侧：距坑边12.5 m有2层新建住宅。东北侧：距坑边4.6 m有2层新建住宅。

2 工程地质条件与水文地质条件

2.1 工程地质条件

对该项目的岩土工程勘察报告进行分析、归纳、整理，计算时选取的各地层参数见表1。

表1 各地层参数统计表

2.2 水文地质条件

场地地下水位位于地表下1.6 m。

埋深约17.6 m～29.8 m为厚层粉土，微承压含水层，水头位于地表下约4.0 m，水头高度13.6 m。

3 基坑支护整体方案研究

3.1 设计难点

1)基坑开挖深度12.65 m，临近道路及现有建筑，在满足规划要求地下室面积条件下，地下室外墙距红线一般不足2.0 m，支护结构的选型和布置受限；2)基坑南侧距离老建筑1.96 m，老建筑采用砖基础，上部砖木结构，整体性差，支护结构变形对其影响极大，应最大程度减小支护结构变形，结合经验，基坑开挖引起建筑沉降不应超过10 mm；3)基坑临路两侧路边密布市政管线，应防止由于基坑开挖导致的管线开裂、破坏；4)受场地施工条件限制，基坑支护结构、隔水措施不当，出现问题较难补救。要求支护结构变形要尽量小，隔水措施要确保其隔水效果；5)施工现场受环境限制不能布置环形施工临时道路，运土车辆不能有序循环开，且没有施工材料临时堆放场所，开挖出的土方只能夜间运出场地，施工受到极大限制。

3.2 整体方案

1)基坑支护方案选型。支护结构应同时满足挡土、止水功能，且支护结构须控制在用地红线以内，基坑深度12.65 m，可考虑的支护方案有：a.常用钻孔灌注桩+搅拌桩方案：地下室结构外墙与红线、现场围墙之间的距离不满足布置两排桩的条件。b.地下连续墙：由于地下室贴近现有采用浅基础的老建筑，浅部有厚度较大的粉土为主的冲填土，如采用地下连续墙，成槽时难以保证槽壁稳定，故不宜优先采用。c.SMW工法：在三轴水泥搅拌桩中插型钢，占地少，可通过调整插入H型钢的密度调整支护结构刚度，最大可能满足本工程基坑支护对场地、支护结构变形要求。

最终确定采用以SMW工法为主、部分地段采用钻孔桩支护三轴搅拌桩隔水的支护方案，三轴搅拌桩全封闭隔水、大口井基坑内降水。

2)减小支护结构变形措施。考虑SMW工法的特点，以及周边建筑、管线对支护结构变形要求等因素，确定将基坑开挖支护结构变形引起的古旧建筑沉降不超过10 mm，新建筑沉降不超过15 mm，道路沉降不超过20 mm，按此控制目标进行支护支撑系统设计。a.提高支护结构刚度，减小变形。H型钢密插，间距600 mm。b.增大支撑系统刚度，减小变形。场地无浅部退蹬卸荷条件，基坑深度12.65 m，经计算二道支撑难以满足支护结构变形要求，故采用三道水平支撑且支撑采用刚度较大的钢筋混凝土支撑。支撑形式为中间圆形环梁，角部加角撑，详见图2。c.增设钻孔灌注桩，减小变形。基坑靠近老建筑地段，基坑边线内移，此处距离老建筑稍远，在此地段增加一排直径800钻孔桩，作为附加措施控制变形，详见图3。d.H型钢不拔除措施，减小变形，正常情况下，基坑施工至±0，SMW工法桩中的H型钢要拔除，重新循环利用，但也由此导致拔桩后支护结构变形增大，带动老建筑沉降增大，因此，靠近老建筑侧SMW工法中型钢不拔除。

3)保证止水效果措施。基坑距离浅基础建筑较近，支护结构一旦漏水势必导致周边地表沉降增大，危及老建筑的安全。SMW工法止水帷幕是三轴水泥搅拌桩，基坑开挖范围内有约3 m厚的粉土层，相比于双轴水泥搅拌桩，三轴水泥搅拌桩的止水效果更好，降低了渗漏发生的风险。

场地地表下埋深约17.6 m～29.8 m为厚层粉土，为微承压含水层，抗突涌稳定远不能满足要求。结合周边环境，本场地不能采用降低承压水水头高度措施，应采用三轴搅拌桩隔断微承压水层。故将搅拌桩桩端置于地表下30.50 m，隔断了微承压水层与周边的水力联系，避免基坑降水时过度抽取微承压水引发周边地表沉降。基坑降水井结合基坑内局部集水坑深度，降水井深度设计为18.0 m，9口。

4)土方开挖顺利出土措施。施工场地狭窄，地下室外墙紧靠现状围墙，现场无法布置临时施工道路和临时材料堆放场地，同时，五大道是著名的观光旅游地区，土方外运只能夜间进行，这就要求土方开挖施工提高效率。为解决这一施工难题，设计临时施工栈桥，满足材料堆放、土方外运的要求。栈桥布置见图4。图中阴影部分即为栈桥位置，栈桥表面为钢筋混凝土板，下由钢立柱支撑。栈桥的布置除沿基坑边缘布置外，向基坑中心凸出，方便了各个方向开挖出的土方装车、外运。

5)基坑监测措施。除上述各项措施保障基坑及周边环境的安全之外，还有一项重要措施——加强基坑监测。按照《建筑基坑工程监测技术规范》的要求，对支护结构、周边建筑、管线、地表等进行布点监测，及时反馈监测结果指导施工。实践表明，采取了上述基坑支护整体解决方案之后，各项监测值均控制在了规范、工程允许范围之内，尤其是紧邻基坑的老建筑处地表沉降最大累计值为6 mm，新建筑沉降小于10 mm，周边道路沉降小于16 mm，达到了预先设定的控制目标，确保了古旧建筑及周边环境的安全。

4 结语

本文以一项具体的工程实例论述了紧邻浅基础建筑的基坑支护整体解决方案，包括支护结构的设计、附加措施的实施与施工结合、加强监测等方面。紧邻浅基础建筑的基坑设计时，除满足规范要求的各项指标外，应重点根据周边环境的实际情况确定变形控制指标，采取各项措施来达到或超越预先设定的变形控制目标。本文为紧邻浅基础建筑的基坑设计及施工提供了参考。

[1] 刘立东.浅基础建筑物相邻的基坑支护设计中地表变形控制[J].上海应用技术学院学报，2012(2)：126-129.

[2] 苗志春，熊楚炎.软土地区深基坑施工对周边浅基础建筑物的影响与对策[J].浙江建筑，2007(10)：34-37.

[3] 田志强.深基坑开挖及降水引起的邻近浅基础沉降分析[J].地下空间与工程学报，2012(8)：1483-1490.

[4] JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程[S].

[5] JGJ/T 199—2010，型钢水泥土搅拌墙技术规程[S].

On solution scheme for foundation pit support adjacent to buildings with shallow foundation

Guo Li

(TianjinUrbanConstructionDesignInstitute,Tianjin300122,China)

Combining with the surrounding environment and hydraulic geological conditions of some project in Tianjin, the paper analyzes the design difficulties in the foundation pit support in the project adjacent to buildings with shallow foundation, and points out the foundation pit support scheme from the support scheme selection, deformation control of support structure, waterproof measure, and civil excavation, so as to ensure the safety of the surrounding environment.

foundation pit support, buildings with shallow foundation, geological condition, civil excavation

1009-6825(2016)13-0093-02

2016-02-23

郭 莉(1983- )，女，硕士，工程师，注册岩土工程师

TU463

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