每一種支護方法都有著自身的適用性和局限性。比如其中的鋼板樁比較適用于比較狹長的淺基坑(槽)項目,由于鋼材屬“柔性”材料,一般變形較大,所以要輔之以鋼(或木)支撐。所以鋼板支撐比較適用于市政、港口航道工程,這類工程一般的基坑(槽)施工周期較短、面積較小或比較狹長,利于支撐布置。比如市政管溝開挖支護、水池基坑開挖、頂管工作井明挖、污水管溝、輸油氣管溝、橋墩筑島圍堰,即有的文獻稱之為小基坑的項目,而較少使用于通常的商住建筑基坑支護。而最近作者遇到一個用鋼板樁作支護的大樓基坑。
工程背景 該項目位于廣東省某市,由于前期建設(shè)方?jīng)]有委托巖土設(shè)計單位進行基坑圖紙的設(shè)計,基坑由總包方自己施工,總包方根據(jù)地質(zhì)情況在2014年9月自己施工超前支護鋼板樁,于2015年4月進行開挖,適逢廣東雨季到來,開挖至1米多的時候周邊地面變形非常大。又被建設(shè)行政主管部門大檢查查到,被下了停工令。理由是:沒有設(shè)計圖紙,基坑變形太大。
工程概況 本工程擬建建筑物為1棟7層辦公樓及1座1層地下室。建筑擬采用框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)擬采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁或鉆孔灌注樁。本場地以前已經(jīng)鉆過一次樁,坑內(nèi)有很多廢樁,但后來場地易主,現(xiàn)在又重新設(shè)計;又荛L約210米,深度4.0米左右,現(xiàn)基坑四周已施工鋼板樁,已開挖1m深,基坑周邊已形成較大位移、沉降,須進行加固補強。如圖1為加固前基坑一角:
圖1 加固前基坑一角
基坑周邊地表已出現(xiàn)較大的變形,如圖2為周邊道路裂縫。
圖2 周邊道路裂縫
周邊情況 基坑的東西兩側(cè)均是道路,距離約6米,南北兩側(cè)為已有建筑物,7層,樁基礎(chǔ),地下室邊距建筑約2米。如圖3為周邊環(huán)境示意。
圖3 周邊環(huán)境示意圖
地質(zhì)情況 表層為約0.0-2.0m的填土,填土下為4.0-5.5m淤泥質(zhì)土,土的狀態(tài)為流塑,淤泥質(zhì)土下為3.0-6.3m粉砂,狀態(tài)為松散,其下為砂巖殘積土,地下水位約0.5米。如下圖4為典型地質(zhì)剖面:
圖4 典型地質(zhì)剖面
方案設(shè)計 受建設(shè)方委托,作者在查看了現(xiàn)場,了解了工程基本情況后,對本基坑進行了加固設(shè)計。
本基坑可以采用以下方案,方案一是進行基坑回填,重新進行設(shè)計、施工,筆者提出基坑先回填后拔除鋼板樁,再在坑外采用雙排攪拌樁+內(nèi)插型鋼,坑內(nèi)采用水泥土加固的方案。該方案大約需增加造價130萬元。此方案建設(shè)方無法接受。方案二是考考慮在基坑中有廢樁,利用現(xiàn)有的鋼板樁繼續(xù)擋土擋水,在鋼板樁上設(shè)置圍檁,在坑內(nèi)利用原來的廢樁作支撐點,在鋼板樁上設(shè)置斜向鋼支撐,在基坑的角部采用工字鋼角撐進行加固,在被土區(qū)采用水泥土加固。該方案大約需增加造價30萬元。最終建設(shè)方接受了后者。方案平面圖如圖5:
圖5基坑加固平面示意圖
典型剖面如圖6。
圖6剖面支護圖
施工情況 經(jīng)過加固后,本基坑現(xiàn)在情況較好。周邊的變形雖然書法消除,沒有繼續(xù)開展。角撐、斜撐對土方、地下室結(jié)構(gòu)的施工影響也較小,F(xiàn)地下室承臺及底板墊層施工均順利,F(xiàn)基坑支護情況如圖7。
圖7基坑支護現(xiàn)狀
啟發(fā)與思考 1是基坑支護有多種方法,往往同一項目可以有幾種方法在技術(shù)上是可行的,但最終從“經(jīng)濟、合理、便于施工”的原則出發(fā)往往最合理的只有一種。所以做支護時要多考慮多比較,多參考當?shù)刈龇ā?是本項目屬較淺的基坑,如果比較深這樣的加固做法也是比較冒險的。3是本項目是在基坑中已經(jīng)有以前的老樁,而且以后也不需要的了,所有斜撐可以有支點,如果沒有這些老樁,該項目該如何加固?4是這個基坑如果避開廣東上半年雨季施工,也許懸臂鋼板樁也能夠滿足安全穩(wěn)定的要求,不會產(chǎn)生如此大的變形。所以基坑支護的設(shè)計施工的成敗同很多因素有關(guān),我們技術(shù)人員一定充分考慮這些影響因素。