1、1天城国际基坑周边老房子施工影响分析和应对措施摘要 天城国际项目周边环境复杂，地铁隧道、主干道路、老旧小区等毗邻工地，特别是老房子采用的是浅基础，施工影响对其非常大，施工不当将对小区几百户人家日常生活和安全产生严重影响。根据该项目的特殊条件要求，土方采取分层分段流水开挖，支撑凿除采取先切断与地连墙的连接再凿除，对周边建筑物扰动控制到了最小。通过采用合理的施工组织和施工部署，顺利的完成了整个地下室结构施工及将老房子的施工影响降到最低。 关键词深基坑施工；老房子；开挖影响；变形；应对措施 中图分类号：TE42 文献标识码：A 1、工程概况 天城国际位于杭州市天城路与机场路口，东面与南面毗邻杭州地铁
2、一号线闸弄口站和城市主干道路，北面和西面毗邻上世纪八十年代建造老旧小区，周边道路上布有燃气、电力、污水、通信等管线，周边环境非常复杂（见图 1） 。本工程地下室整体三层，局部四层，地上主楼 19-29 层，裙房 2-4 层，总建筑面积 138375?，其中地下室面积 54921?，地上面积为 82077?。基坑开挖深度为 18.4 米，最深处开挖深度为 20.4 米。基坑周长约 550m，总土方量约 30 万立方。 2图 1 项目总平面布置图 2、工程地质概况与分析 本项目区域内土层可分为 9 层，基坑开挖范围内土层为 6 层以上，其中淤泥质粉质粘土层较厚且为分布在基础底板以下，给基坑开挖带来
3、了加大难度。根据场内土层分布，本工程设计采用圆砾层作为持力层，地下水位在 0.82 米之间。各土层的物理特性详见下表： 表 1 土层物理力学指标 33、基坑支护结构设计与计算变形 3.1 本工程基坑围护结构采用 1000mm 厚地下连续墙，采用柔性接头，墙体配筋采用双层双向钢筋，钢筋直径为 3220 之间，砼强度等级为C35P10；靠近北面小区位置设置 T 型幅地连墙，T 型幅与围护地连墙垂直设置，宽度为 2m；墙底标高为-43.00m，墙顶标高为-2.5m，墙身有效长度 38.741.7m。地连墙两侧全范围采用 850 三轴水泥搅拌桩进行主、被动区加固和槽壁加固。水泥搅拌桩采用 42.5Mp
4、a 普通硅酸盐水泥，水灰比 1.5，水泥掺和量 20%，桩间搭接 200mm，兼做止水帷幕；在基坑坑外北面临近小区位置设置坑外主动区加固体，三轴桩间套打钻孔灌注桩，以减少对坑外居民楼的影响。基坑内设置三道混凝土内支撑，标高分别为-1.5m、-7.5m、-13.00m，支撑梁截面分别为700*1000mm、1000*1200mm、900*1000mm，混凝土等级为 C30；支撑竖向立柱桩大部分利用工程桩支撑，部分新增，立柱钢格构柱采用 4L140*14角钢制作，锚入桩内 2000mm。地连墙兼做止水帷幕，基坑外不降水，对基坑内的地表水及雨水，淤泥质土层以上的采用 32 口 600 疏干井降水，井
5、底标高-15.00 米，淤泥质土层以下的采用明排水。 3.2 设计计算基坑变形：靠近老房子一侧基坑最大水平变形为30mm，建筑物最大沉降为 25mm，道路沉降为 40mm，内支撑轴力最大为15000KN。 4、施工过程对老房子的监测分析与应对措施 4.1 基坑监测内容与日常监测：本工程基坑监测委托浙江大学土木测试中心进行监测，基坑周边共计布置 80 个沉降监测点，北面小区房屋上4设置 18 个沉降监测点，支撑梁格构柱上设置 6 个沉降监测点；三道支撑梁上共计设置 27 个轴力监测点，每道支撑梁上分别设置 9 个监测点；基坑外设置 24 根测斜管监测坑外位移，其中 3 根设置在地连墙内部；基坑外
6、设置水位监测管 16 根；地连墙上设置水平和竖向位移监测点 30 个，监测频率在基坑开挖阶段位移监测一次，沉降每周监测 2 次。同时为了确保北面小区的安全和房屋沉降监测数据的可比性，委托杭州市房屋安全鉴定检测有限公司对周边小区房屋进行检测，在小区房屋上设置另外15 个沉降监测点，每月监测一次。 4.2 各阶段监测分析与应对措施 4.2.1 地下室围护结构施工阶段，为期 9 个月。 4.2.1.1 这一阶段施工主要为工程桩、地下连续墙、三轴水泥搅拌桩施工，本阶段施工也是对周边环境土体影响最小的阶段，但由于基坑北侧离居民楼太近，在施工坑外土体三轴水泥搅拌桩加固时，对老房子下部土体产生了扰动，三轴水
7、泥搅拌桩在施工过程中产生了大量土方置换和深层土体固结变形，导致该阶段老房子最大沉降达到 28mm，道路与围墙局部出现开裂现象。 4.2.1.2 应对措施：放慢三轴水泥搅拌桩的施工速度，及时清除置换出来的土体，三轴水泥搅拌桩实行跳跃式分段施工。应对措施成效明显，本阶段未对老房子产生破坏性影响。 4.2.2 土方开挖与内支撑施工阶段，为期 9 个月。 4.2.2.1 这阶段的基坑变形主要来自土方开挖后，被动土压力应力释放以及混凝土内支撑自收缩变形，产生的土体位移所带来的土体扰动变5形。这阶段坑外土体最大位移达到 51mm 左右，砼内支撑最大轴力达到23482kn，老房子最大沉降达到 49mm，均已
8、超出设计预定的报警值，基坑周边道路与围墙已出现裂缝。 4.2.2.2 应对措施：根据基坑变随开挖深度加大的特点，根据基坑围护受力不同的工况区及时调整土方开挖流程，对最不利的基坑围护工况区采取先保留围护边土方，待其它工况砼支撑施工完成后再进行开挖。对周边道路及上的裂缝及时修复，灌注水泥浆，防止雨水渗入导致坑外水土流失。 对靠近小区旁的施工道路进出车辆荷载与同行频率进行限制和合理引导。分析变形数据超出预警值的原因，以及后续变形发展趋势，建立基坑危险动态预警系统，编制基坑最不利变形应急预案。 4.2.3 土方开挖与地下室底板施工阶段，为期 4 个月。 4.2.3.1 这阶段的基坑变形主要来自土方开挖
9、，随着开挖达到最深，土质位于深厚淤泥质土层，开始施工基础底板，基底土体隆起，导致坑外土体扰动变形。由于基础底板施工时间较长，所以此间的变形变化较快，变形增量增加较大。这阶段坑外土体最大位移达到 114mm 左右，砼内支撑最大轴力达到 27788kn，老房子最大沉降达到 133mm，远远超出设计预定的报警值。 4.2.3.2 应对措施：由于开挖处于深厚淤泥质土层，施工难度较大，施工时间较长。因此为了减少土体隆起，采取先挖中间部分土，靠近地连墙五米范围内的土尽可能的先保留，增大地连墙周边的荷载，减缓土体隆起时间和速率。其次，在开挖地连墙边土体时，采取快速施工的办法，开挖完成后，24 小时内迅速完成
10、底板垫层施工，形成封闭的整体，6并及时绑扎钢筋，增加周边荷载。对周边道路及上的裂缝及时修复，灌注水泥浆，防止雨水渗入导致坑外水土流失。对靠近小区旁的施工道路进出车辆荷载与同行频率进行限制和合理引导。加强对小区老房子的观测，坚持底板施工期间每天对小区周边及房屋进行一次沉降测量，每半月召开专家基坑风险论证会议，实时分析房屋沉降动态。虽然房屋沉降持续增大，但基本属于深层土体整体扰动，由基坑边向远端深层递减沉降，因此房屋表面无明显变形破坏。 4.2.4 地下室楼层结构施工阶段，为期 7 个月。 4.2.4.1 这阶段的基坑变形主要来自支撑拆除，由于支撑的拆除，导致应力释放引起地连墙变形，产生土体位移和
11、扰动。这阶段坑外土体最大位移达到 123mm 左右，老房子最大沉降达到 189mm。这阶段沉降速率明显变慢，变形最大时间都是出现在支撑拆除后一周内，基坑风险已经解除，老房子沉降虽然一直有，但都是徐缓增加。 4.2.4.2 应对措施：合理规划主体结构施工流水和支撑拆除顺序，在支撑拆除过程中，先采取人工风镐截断支撑与地连墙的连接，减少凿撑对坑外土体的震动影响，靠近老房子区域的支撑最后拆除。对周边道路及上的裂缝及时修复，灌注水泥浆，防止雨水渗入导致坑外水土流失。 对靠近小区旁的施工道路进出车辆荷载与同行频率进行限制和合理引导。5、基坑施工完成后老房子勘察与影响评估 整个地下室施工完成后，委托房屋鉴定
12、所对小区老房子进行了再次勘察和监测，综合两家监测单位的监测数据和房屋当前的实际情况，并7对施工前和施工完成后两次进入小区房屋勘察数据对比，虽然部分房屋墙体出现有裂缝或原有裂缝加大现象，但房屋依然是安全可靠的，可居住的，房屋的结构安全未受到严重影响，房屋结构评估是安全的，虽然沉降较大，但绝大部分时间属于深层淤泥质土体扰动再次固结变形引起，对深度十米以内的土体影响不太大，下部土体沉降较大，上部土体反应不够明显。从本工程基坑的施工影响来看，基坑对老房子的施工影响贯穿整个施工过程，但均未出现突变，进而说明基坑围护设计是安全可靠，地连墙的整体变形和沉降并不大，这是基坑和老房子的安全关键所在。结合本基坑的
13、实际施工情况，对于深层淤泥质不良土体采用地连墙结构围护体是比较合适的，可以做到对周边影响最小。 6、结束语 通过对基坑施工过程中不断的技术措施调整，整个基坑和周边老房子最终都平稳的渡过施工影响，确保了老房子的安全。但从本基坑的实际施工过程来看，围护体的设计数据与实际监测数据差异较大，施工过程的理论分析和实际状况令人惊险异常，对于深层土体的扰动和变形理论分析需进一步加强，坑外土体和砼支撑变形数据公式应根据不同的土体进行修正，以更加贴合实际土体变形动态，对老房子的沉降和安全影响分析尚有更大的理论空间。 参考文献： 1 王卫东，王建华.深基坑支护结构与主体结构相结合的设计、分8析与实例中国建筑工业出版社 2 龚晓南. 深基坑工程设计施工手册 中国建筑工业出版社 3 黄绍铭，高大钊. 软土地基与地下工程（第二版） 中国建筑工业出版社
