周边环境复杂条件下深基坑施工技术要点分析

于方舟

上海城建市政工程（集团）有限公司 上海 200065

在城市发展过程中随着基础设施的进一步完善，当前城市工程建设之间建筑工程相互叠加这就导致工程和工程之间容易受到相互影响，造成了工程周边环境的复杂化。在城市建设过程中很多建设在进行基坑设计过程中要使建筑和基础坑之间进行稳定和安全的相互建筑影响，在此环境下开展对复杂周边环境下的基坑支护设计分析[1]。

1 工程概况

拟建的“松江区岳阳街道SJC10012单元28A-06A号地块动迁安置房工程新建项目”位于上海市松江区岳阳街道，松汇中路南侧，人民南路西侧。拟建建（构）筑物主要包括8幢17层住宅楼、2栋沿街商业、地下车库及门卫、配电房、垃圾房、围墙等，总用地面积26205.2m2，总建筑面积93479.16m2(地上59157.46m2、地下34321.70m2)。

本工程场地原为老厂房，桩基施工作业前已全部清除地表及地下障碍。西侧距离已建住宅本工程拟建建筑物北侧距离已建松汇中路最近约15.0m；楼约12.0m；南侧距离人民河约15.0m；东侧距离已建人民南路最近约36.0m，距离地铁9号线约55m。周边环境对本工程施工有一定限制因素。

图1 总平面布置图

2 基坑工程特点、难点分析

本工程场地位于松江区岳阳街道，东至人民南路，西至平安小区，南至人民河，北至松汇中路。本项目为基坑工程，1#楼基坑开挖面积约1020㎡，基坑周长147m，开挖深度3.15m。8#楼基坑开挖面积约640㎡，基坑周长108m。开挖深度6.75m。地下车库基坑开挖面积约17556㎡，基坑周长548m。开挖深度9.35m。局部落深1.4-2.8m。经过现场调查分析，总结出本项目主要特殊性在于：

2.1 特殊的地理位置

本工程位于上海市松江区人民南路与松汇中路交叉口，东邻醉白池与地铁9号线，地处景点旅游、出行繁华地段，西邻平安小区，因此对现场文明施工、环境保护、周边扰民、现场周边安全有较高的要求，对组织交通运输、材料和设备进出场均较为严格的要求。

2.2 特殊的场地条件

本工程场地狭窄，东距用地范围线0.82m，南临近用地范围线，西距用地范围线3.9m，北距用地范围线6.8m。在基坑开挖前，施工用场地较少，场地远不能满足施工的需要。只能与东侧的停车场与北侧的原围墙内的用地进行协调、租赁来解决办公、职工宿舍、材料加工及堆放及场地内循环路用地问题。

2.3 现场桩基障碍较多

本工程1#区域存在约800根长约14.5m的方桩，在7#区域存在约122根ø500的混凝土桩，同时多个区域存在厚0.3～0.9m的原有筏板基础。

2.4 东侧电缆需要保护

东侧距基础围护2.0m左右，中心深度1.4～2.23m的16孔电力管廊。此管廊距清障较近，存在较大危险性[2]。

3 基坑工程开挖与支护施工技术要点

3.1 基坑的开挖

在基坑开挖施工过程中，需要落实层次性的工作原则，严格按照总体的要求以及标准，不断的优化现有的施工模式，从而减少基坑开挖环节各种安全隐患问题的发生。在开挖施工开始之前，需要核对整体的施工参数。在一般基坑工程中，由于规模和大小不同，所以开挖之前需要进行参数设计和确认，之后再按照现场情况选择正确的施工方案，从而提高整体的施工质量，确保基坑开挖的有序和安全。

本工程中，基坑工程土方开挖采用岛式开挖，按先撑后挖、限时、对称、分层、分区等的开挖方法确定开挖顺序，严禁超挖，减少基坑无支撑暴露开挖时间和空间。严格按照土方开挖分区图纸中分区编号大小的顺序从小到大依次施工，编号数字相同区域需要同时施工，且土方开挖应针对上海地区软土的流变特性应用“时空效应”理论。有效确保了基坑开挖的安全可控。

3.2 基坑支护

长期以来，通过相关实践总结，形成了适合于不同地质条件和不同深度的支护结构体系，支护结构选型主要包括围护结构选型和支撑体系的选择。围护结构的功能是承受土压力、地面荷载等侧向压力、止水，选择支护结构时主要考虑基坑周边环境、基坑深度、工程地质条件与水文地质条件等。本项目中根据工程的规模和基坑周边环境特点：

1）1#楼基坑围护采用Φ700@500二轴搅拌桩重力坝加固形式

2）8号楼基坑围护止水帷幕采用Φ850@600三轴搅拌桩加钻孔灌注桩形式。

3）地下车库基坑围护南侧、西侧、北侧止水帷幕采用Φ850@600三轴搅拌桩，采用套打一孔方法施工。

4）1号楼、8号楼及地下车库基坑围护内局部落深超过1.2m深坑采用Φ700@500二轴搅拌桩加固。

5）8#楼基坑围护采用Φ850@600三轴搅拌桩加钻孔灌注桩形式，围护支护采用Φ600@800钻孔灌注桩。

6）地下车库基坑围护南侧支护采用Φ800@1000钻孔灌注桩，西侧房屋处采用Φ900钻孔灌注桩，西北侧贴边深坑处采用Φ900@1100、Φ1000@1200钻孔灌注桩，北侧采用Φ800@1000钻孔灌注桩。

7）8#房立柱桩采用Φ800钻孔灌注，桩内下插440*440角钢格构柱。

8）本工程地库基坑围护东侧采用600mm厚东西连续墙作为围护结构,槽深29.25、32.05m、33.25m。地墙间采用锁口管柔性接头。地下连续墙混凝土等级为C30（水下混凝土按C35配置），导墙垂直度控制在±7.5mm内，导墙内墙垂直度控制在±3mm内，导墙顶面平行，全长范围内高差控制在±5mm内，导墙轴向误差控制在±10mm之内。导墙上口高出地面 100mm，以防垃圾和雨水冲入导槽内污染或者稀释泥浆[3]。

3.3 降水设计方案

3.3.1 降水施工难点分析

基坑工程的安全很大程度上要依赖于降水的成功与否，基于此，本项目中，施工团队根据基坑相关支护结构与水文地质情况，进行了精准化的降水设计分析，主要降水难点有以下几个方面[4]：

（1）根据本工程的基坑开挖与支护的特点：在基坑工程桩、围护、加固完成，卸土至支撑底标高后，开始施工降水井。由于本场地内杂填土较厚，且可能存在地下障碍物，为便于清障，以保证降水井的顺利施工，首道支撑应跟在降水井之后进行施工。

（2）基坑开挖深，降水幅度大，降水历时长，降水深度应控制在开挖面下0.50m～1.00m，水位下降幅度较大。

（3）地质条件：场地地质条件复杂，浅部土层结构松散、透水性差、渗透性更差。

（4）本场地内微承压水埋深较浅，开挖至第一程度，易对基坑造成突涌。应有计划的降低承压水头高度：将其控制在安全值内，保障基坑开挖顺利和安全。

（5）降水运行安排：为避免降水过早运行对周边环境产生不利影响，降水运行可在首道支撑形成后开始。

3.3.2 降水施工难点对策

针对本工程特点，充分利用我公司在附近地区的已完成或在建的，与本工程水文地质条件或围护特征、开挖工况等较为类似的专业降水设计及地下水控制经验。采用以下措施解决本基坑降水工程中的难点：

（1）本基坑降水成井在基坑工程桩、围护、加固及首层土方开挖后施工，采用3台工程钻机进行成井和降水施工。

（2）由于本基坑止水帷幕将开挖深度范围内的潜水含水层完全隔断，因此本次降水只考虑降低坑内的潜水，不考虑外界水补给。

（3）基坑内的潜水处理，拟设计真空疏干井疏干处理、并完成上部潜水降水工作。深层承压水拟设计减压井泄压处理、并完成下部承压水减压降水工作。

（4）降水过程中需加强坑外水位观测，做好应急措施，防止围护渗漏对坑外环境造成影响。

（5）本项目中，含水量最大区域为上部的潜水层，但是此区域内的渗透性相对比较差，如果要将这个区域内的水排出去，只能依靠地下水的重力作用，所以要在短时间内完成降水，是比较困难的，基于此，施工团队在项目开挖之前20天，就采用了真空力度为65kPa以上“真空预抽水”进行排水，让这个区域内的水能够得到及时有效的排出，保证了相关施工的顺利进行[5]。

（6）降水运行过程中，必须遵循“分区、分层、分块、限时、缓开”的降水原则，本同时要做好相关监测措施，保证水位控制在安全合理范围之内，水位太高或者降水超降了，都容易对工程项目造成不利影响，同时要考虑到对周边环境造成的一些不良影响，同时为了保证降水工作的不间断，在项目施工现场，项目采用了双电源的措施，同时配备了专业发电机组，确保降水工作不间断的正常顺利开展。

图2 8#楼基坑疏干降水井示意图

3.4 基坑监测

本项目中的基坑监测，其主要目的的针对基坑内的支护结构变形和支护结构应力进行监控；同时也要确保相关水位控制在安全合理的范围内；准确把握地面沉降情况及临近建筑的一些变形监测。这样才能确保施工的顺利进行[6]。

本项目中，因基坑开挖面积比较大，所以必须委托专业监测单位对基坑围护结构和周边环境进行监测，加强信息化施工，监测数据必须提交一份给降水单位，对周边环境出现异常情况，监测单位必须通知降水单位，使降水单位根据数据实时调整抽水井数以及抽水井位置。在合理的工作程序下，基坑开挖应加快进度，让基坑暴露的时间缩短，减少因开挖产生的沉降变形量。对各种管线、需要保护的建筑等，必须由专业监测单位进行监测。在降水运行过程中，减压井安装水表，每天汇总抽水量，应根据出水量的大小，来调整运行的井数以减小和控制降水对环境的影响。基坑降水施工过程中，如上部围护发生渗漏或严重渗漏，总包应及时采取封堵措施，以避免导致基坑外侧浅层潜水位发生较大幅度下降以及由此加剧坑外的地面沉降[7]。

4 结束语

综上所述，本文结合某工程项目，就周边复杂条件下的深基坑施工技术要点进行了一些分析和探讨，首先分析了基坑的特点及难点，然后就具体的基坑开挖、支护、降水、检测技术要点进行了一些分析，总之，在此类复杂周边环境下进行基坑工程施工时，需要严格按照行业的要求以及标准创新当前的施工模式，并且做好前期的勘察，了解周边环境对基坑工程的影响，之后再按照现场的实际情况，提出更加科学的基坑开挖和支护、降水监测方案，才能确保基坑工程施工的顺利进行；希望本文的分析可以抛砖引玉，和大家一起探讨促进此类工程施工技术的不断进步[8]。