劉中天   宋學慶

（信息產業部電子綜合勘察研究院   710054   西安）

 

    林凱國際大廈位于西安市西高新，高新二路與科技路什子東南角。主樓地上25層，地下3層，總高度107.10m，框剪結構。地下室基坑開挖深度為-16.7m,采用樁筏基礎，開挖面積約3200㎡，該基坑屬深基坑，基坑周邊建（構）筑物多，相鄰距離小，放坡條件不充分（見圖1）。

    

    基坑南側為一棟7層磚混結構住宅樓，基礎埋深-2.5m距擬建深基坑6m；東側距基坑1.5ｍ處有地下加壓水泵房、化糞池各一個，其基礎埋深分別為－4.8m和－6.3m。距東側的中國郵政大廈16m，距住宅樓37m，北側緊鄰科技路、西側緊鄰高新二路，距基坑2～3m處的人行道下埋有地下管線埋深在-1.8m。

    根據勘察報告，基坑開挖深度范圍內的地層詳見表1。本場地地下水屬潛水類型，穩定水位埋深約8.10m，該項目采用管井井點降水方案。

    本基坑開挖深度大，屬于深基坑，該基坑四周均有建筑物、構筑物、道路、地下管線較多等，且距離近，如支護結構破壞，土體失穩或變形過大對基坑周圍建（構）筑物地下結構影響很嚴重，屬一級安全等級，重要性系數γ₀=1.10。由于本基坑需要降水，水位降深約10m，必須采取合理的降水方式，以便較好地控制基坑周邊建筑物的沉降及變形，滿足基坑和周邊建（構）筑物的安全要求。

    3.1支護方案

    3.1.1基坑東側

    由于基坑開挖線距場地東圍墻僅有0.50m，且在圍墻東側1.5m處有地下加壓水泵房和化糞池，所以本支護段采用樁錨支護形式（見圖2）。基坑東側的加壓泵房與化糞池的基底埋深不同，東側南段（加壓泵房段）選用φ700㎜樁徑，樁長28m樁間距1.4m，分加在-5.0m和-9.50m處施加兩道預應加錨桿其長度均為23m（見圖3），東側北段選用樁長30m，樁徑φ700㎜樁距1.4m，在-6.5m處設置一道工26m預應力錨桿（圖略）。

 

    3.1.2基坑南側、北側

    基坑南側有一棟7層住宅樓，距基坑開挖線約6m，且在基坑與住宅樓之間，有該樓的上下水管線及天然氣和電纜線，地下管溝距坑口線約2～3m，埋深在1.8～2.0m，基坑南側選用土釘墻加預應力錨桿方式進行支護，坡面按1：0.2放坡，考     慮到地下管溝的影響，第一排土釘布置在距地面2.0m，以下每1.5m一排土釘，共十排土釘（見圖4）并在第三排及第六排土釘中每隔一個土釘設置一根預應力錨桿，基坑北側支護方式同南側。

    3.1.3基坑西側

    基坑西側上口線距場地圍墻僅有約5m距離，其是該場地的唯一堆料場和運輸通道，無放坡條件，圍墻外緊臨高新二路人行道，在人行道下有各種管線，所以選用樁、錨支護且樁長、樁徑、樁距及錨桿參數均與東側南段相同。

 

    3.2降水方案

    根據勘察報告，本場地地下水位埋深為-8.1m，考慮到毛細水對施工作業面的影響，基坑內水位需降到-18.0m，因此水位降水深約10.0m，經計算并結合我院經驗，選用井點降水方案。在基坑周邊共布置13個降水井，井深均為35m，井管選用φ500mm的砼濾管，為防止降水產生附加的不均勻沉降，降水初期嚴格控制出水量，并使其逐漸加大，從而控制水位使之逐漸加深，并達到了預期的效果。

 

    本項目基坑深度達-16.7m，周邊情況復雜。基坑南、北兩側按1：0.2放坡，并采用土釘墻加預應力錨桿支護，采用此方案支護深度為-16.70m的基坑在西安市目前較為少見，土錨墻的施工質量直接關系到基坑南側建筑物及北側市政管線的安危，由于土、錨結構受到的側向壓力較大，因此必須保證土釘墻加預應力錨桿的各道施工工序嚴格設計要求施工，確保施工質量，施工過程中應根據變形監測數據，及時調整土、錨結構的施工組織設計和施工安排，及時優化支護方案，如基坑南、北兩側施工到第十排土釘時，當鉆孔進到10m時，遇地下水從孔口溢出 ，經計算及時決定加大南、北側兩降水井的出水量，使降深增加，同時調整該排土釘的傾角及長度，及時調整了第三、六排錨桿預應力施加值，使施工順利完成，保證了基坑南、北兩側建筑物的安全。

    

    基坑東西兩側施工中，主要以控制排樁、冠梁錨桿的施工質量、預應力錨桿的張拉鎖定值為控制重點。基坑東側化糞池的基礎埋大于地下水泵房基礎埋深，及時調整了排樁的嵌固深度和錨桿的錨固長度，做到信息化設計與施工，保證了基坑東、西兩邊的穩定和安全。

 

    為確保基坑支護體系，在基坑開挖及基礎施工期間的安全與穩定，保證周邊建（構）筑物，地下管線的安全，對該深基坑變形和臨近建筑物進行了全程監測。

 

    5.1基坑變形監測

    在基坑東西兩側支護排樁的冠梁施工完成之后，進行基坑開挖，根據本基坑工程的重要性，按規范及設計要求，對基坑進行了水平位移監測，在基坑周邊的冠梁頂部和土釘墻坡頂設置了17個水平位移觀測（見圖1），監測頻率與控制要求按設計要求進，監測結果時通報，做到動態設計，信息化施工，確保基坑及周邊建（構）筑和管線的安全，必要時采取有效措施進行設計優化或實施加固處理。

 

    5.11基坑水平位移監測

    該基坑于2007年8月5日開挖前進行監測到2009年4月6日基礎回填，監測時間為583天，共監測30次，基坑各側壁的部分監測的水平位移見（圖5、6）。由于基坑東西兩側采用錨桿支護，當錨桿施加預應時，樁頂向基坑內側的位移量有明顯的收斂，基坑東側的Z4^＃測點位移量最大，為12.9mm；西側 Z10^＃測點位移量最大，為11.1mm。南北兩側為土釘墻加預應力錨桿支護，其最大位移量均11.2mm，分別在Z8^＃、Z16^＃測點，基坑四周的水平位移均表現為向基坑內側變化，與基坑開挖施工規律相一致。

 

    5.2周邊建筑物沉降觀測

    在基坑南側有一棟7層住宅樓，離基坑上口線6m,該樓的沉降觀測是本次監測的重點，在其一周布置了12個測點見圖1，從2007年6月19日至2009年4月6日共監測32次，觀測點1^＃、2^＃、3^＃、5^＃、6^＃、7^＃、8^＃、10^＃的監測結果見圖7，從圖中見5^＃點沉降最大為9.3m，11^＃點沉降最小為7.2m，其沉降差較小，在安全范圍內不會引起房層開裂變形。

    6.1本工程基坑開挖度-16.7mm，基坑周邊情況較復雜、對變形要求較高根據場地的具體情況，在確保安全的前提下，兼顧經濟，技術合理可行的原則，本基坑東西兩側采用鉆孔灌注樁加二道預應力桿，南北兩側選土釘墻加兩道預應力錨桿作為支護結構。當基坑開挖至最深時，即挖完樁間土后正在平整基坑場地，準備作墊層時發生了5·12汶川大地震，西安震感強烈，于5月16日對基坑及周邊建筑物再次進行了變形監測，結果監測數據未見異常變化，事實證明了該方案是可行的，有效地控制了基坑變形，達到了預期的效果。

 

    6.2為了確保臨時近建（構）筑物，周邊地下管線的安全，對本深基坑的支護結構，周邊建（構）筑物進行了全程監測，并根據降水，開挖及監測數據的變化情況，及時對原設計進行了優化調整，結果證明該基坑支護降水設計方案選型合理、可行。

 

[1] 行業標準《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）中國建筑工業出版社

[2]劉建航，侯學淵《基坑工程手冊》中國建筑工業出版社，1997