1、邻近建筑物深基坑施工与监测摘要：在地下工程深基坑开挖过程中伴随着基坑开挖及基坑降水。地铁车站周边的环境各有差异，降水不当或支撑轴力损失过大将导致周边建筑物产生不均匀沉降最终开裂，这不仅危及附近居民的人身安全更会给施工带来极大的消极影响。天津地铁 3 号线第 8 合同段工程在施工过程中，我们精心研究深基坑施工与周边建筑物的相互影响关系，全程严密监测并绘制成建筑物沉降曲线，在沉降初期便采取相对应的治理方法，这样不仅能有效地抑制房屋开裂还能为顺利施工铺平道路。 关键词：降水;支撑加固;沉降观测 Abstract: Along with the dewatering excavation and fo
2、undation pit excavation in the underground engineering excavation of deep foundation pit. Metro station environment is different, the precipitation of inappropriate or support axial force loss will lead to the surrounding buildings resulting in cracking of uneven settlement, which not only endanger
3、the safety of nearby residents will bring great negative influence to the construction. Tianjin Metro Line 3 eighth contract section in construction process, we carefully study the interaction between the construction of deep foundation pit and surrounding buildings, the whole close monitoring and d
4、raw the settlement curve, then take the corresponding solution in the sedimentation stage, so that not only can effectively suppress housing cracking can pave the way for a smooth construction. Key words: precipitation; support; settlement observation 中图分类号：TU745.4 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 天津地铁 3 号线第 8 合同
5、段昆明路站与昆明路斜交，沿营口道东西走向。车站地连墙深 36.5m，基坑开挖深 17.3m。车站周边共 11 栋建筑物，北侧 9 栋为居民楼均为 70 年代建筑，年代久远，基础形式和结构形式均较差。基坑南侧为两栋商业建筑，均先后做过接层处理。建筑物砌筑砂浆粉化较严重，使用现状存在较大的安全隐患，安全储备系数较小。车站周边建筑物均在基坑开挖及降水影响范围之内。 车站地质情况复杂各承压水层之间存在着广泛的水力联系，在开挖面下没有相对完整的隔水层。车站基坑较宽，最宽大 33m，支撑采用609 钢支撑，长细比较大，在施加轴力过程中容易导致支撑变形和轴力损失，给基坑稳定性带来较大安全隐患。 二、工程实施
6、过程 针对本工程深基坑降水设计施工要求确定了降水设计施工的操作工艺流程：围护结构及建筑主动加固措施确定降水设计方案确定围护结构及建筑主动加固措施实施 施工疏干井、减压井启动疏干井、基坑开挖，启动减压井建筑物沉降监测、围护结构位移监测、轴力监测开挖暂停，确定抑制建筑物沉降措施基坑开挖再次进行实施监测，建筑沉降处于可控状态基坑开挖完成 优化降水井设计方案 降水井一般设置深度为 H+4（H 为基坑开挖深度） ，但软土地区地下水位一般较高，基坑开挖面下土体渗透系数较大，其富水性强，地下水储量丰富，各土层之间存在着广泛的水边联系。常规降水设计在降水过程中不仅抽取潜水还连带抽取承压水，对周边建筑物不均匀沉
7、降产生较大影响。本工程引进的“浅层井、 ”“深层井”的概念，是在充分研究基坑地质报告的基础上，确定开挖面下隔水层的深度，浅层井的设置不穿透隔水层，仅起到疏干基坑内浅层水的目的，在抽取浅层井及过程中不触动承压水层。深层井穿透隔水层设置在开挖面下第一道承压水层内，并计算出承压水水位与基底开挖深度稳定的临界点，确定安全稳定水头，通过理论计算确定承压水井开启的时间。 在基坑开挖过程中首先启动浅层疏干井，开挖至一定深度后逐步启动承压水井。对坑内开挖深度以下的承压水进行“按需减压”降水，即始终保持承压水位位于安全埋深以下。 研究支撑加固方案，减小围护结构变形 在基坑开挖至第三施工段时在日常监测过程中发现市
8、政设计院及地矿宾馆沉降速率较快，我们结合支撑轴力监测及地连墙侧移监测发现支撑轴力损失较大，且轴力复加至设计值后在较短的时间内轴力损失殆尽，对应的地连墙位移点位测斜监测值较大。现场对钢支撑在施加轴力前后变形情况进行测量，发现在施加轴力过程中钢支撑出现了水平方向及垂直方向的弯曲变化，其中水平方向变形最大为 10cm，垂直方向变形最大达到 15cm。 为保证基坑及周边建筑物的安全，我们召开专题讨论对支撑轴力损失较大的情况进行研究分析，与会单位包括建设单位、设计单位、监理单位及施工单位。通过先后三次召开专题会议最终确定保护建筑物措施。宽段钢支撑与钢系梁连接处另用角钢焊接成抱箍用以控制钢支撑水平方向及垂
9、直方向的变形，钢系梁应采用双拼工字钢形式，牛腿应具有足够的强度及稳定性，具体做法由设计决定。在设计给定的宽度第四道钢支撑位置处每隔一道钢支撑再补设一道钢支撑。为保证钢支撑端头受力均匀，在地连墙钢支撑架设位置设置钢板。 集中人力物力加快第一施工段结构底板的施工进度，缩短晾槽时间。在基坑与市政设计院及地矿宾馆之间再布设两口观测井，一口浅层井一口深层井，布设位置根据现场情况确定。水位监测数据应能反应基坑降水对周边环境的影响。 距市政设计院较近处有一口深层井出水量较大，现场停止该深层井降水，在第一仓内仅留一口深层井。对于地矿宾馆沉降较大的情况，降水单位应严格控制承压井开启的时间及抽水量，严禁过度抽水。
10、 3、对围护结构及周边建筑物采取主动加固 第一层微承压含水层层顶埋深非常浅，大部分在坑底下约 13.7m，局部（车站大里程端头井）坑底已经揭开该层，该层层底埋深最深处约33.6m，已经被围护墙隔断；第二微承压含水层层顶埋深约 3339m，基本都在围护墙墙趾以下，局部（25 轴附近）略高出墙趾 2m。考虑到天津地区地质条件的复杂性，第一、二层微承压水是贯通的。车站周边环境复杂，基础形式和结构均较差，对基坑开挖和基坑降水较敏感，为切实保护周边建筑，我们在每个地连墙接缝外侧采用 3 根梅花形布置咬合 300的 800 旋喷桩进行加固，深度从地面下 2m35m。同时在每个接缝处预埋两根注浆管，一根于高
11、压旋喷桩施工前实施注浆，余下一根根据开挖时的实际情况作为跟踪注浆。一旦出现渗漏，可及时进行注浆堵漏。 由于本站基坑面积较大，为尽可能减小降水过程中产生的降水漏斗因此在坑内每两道施工缝设置一道隔断墙。每道隔断墙由 3 排 1000咬合 400mm 旋喷桩形成，深度从地面下 7m 至 35m，将车站大基坑分为 6个小基坑，既能增强基坑的空间效应，减小围护侧移，又能起到隔水作用，缩短每施工段的降水时间，减少抽水量，从而达到减小坑外地面沉降的目的。 本工程基坑开挖面以下的1 作为最主要的隔水层在大小里程端头井基坑开挖面以下存在缺失的情况，为保证基坑开挖过程中的基坑及周边建筑物的安全，在基坑 14 轴，
12、2740 轴基底以下 3m 范围，采用800 旋喷桩咬合 300mm 进行坑内满堂加固封底，补充1 层缺失的部分。为提高高压旋喷桩的垂直度，保证施工质量，在地连墙接缝、地基加固、分仓隔断墙高压旋喷桩采取双重管高压旋喷桩机，施工时均提前进行引孔。 4、采用分层分仓降水 本工程由于地质情况复杂，开挖面下两道承压水层存在着广泛的水力联系，结合基坑用分仓隔断墙将车站大基坑分为若干个小基坑，在每个仓段内独立进行降水，不仅增强基坑了空间效应，减小围护侧移，又起到隔水作用，缩短每施工段的降水时间，减少抽水量，从而达到减小坑外地面沉降的目的。另外对围护结构接缝位置进行加固，消除因围护结构施工质量的差异对降水造
13、成的影响，阻断了基坑外的水力补给。 5、调整开挖方式，遵循基坑开挖空间效应 施工过程挖土与主体结构穿插进行施工，挖土过程中将投入 24m 长的挖掘机 3 台，小型挖掘机 3 台同时作业，宽段设 2 台长臂挖掘机在基坑两侧同时进行施工，并配备 2 台小型挖掘机配合施工，窄段设 1 台长臂挖掘机单侧施工，并配备 2 台小型挖掘机配合施工。基坑开挖运用时空效应原理，严格遵循分层、分段、先撑后挖的原则，每挖出一道支撑位置即安装支撑，保证了支撑架设的及时性，为抑制围护结构侧向位移起到积极作用。 6、加强监测，为实现信息化施工提供依据 建筑物的沉降速率过快的原因很多。当建筑物出现沉降速率较大的情况后应综合
14、分析产生的原因，对比在同一时间段内支撑轴力、地连墙位移、坑内深水井开启的时间及当前水位等施工参数，为查找出沉降原因提供第一手资料。 三、结束语 通过理论化技术研究，形成切实可行的施工工艺方案和理论分析方法，该工程施工过程中车站包括 9 栋居民楼，南侧为两栋公用建筑市政设计院及地矿宾馆，距离基坑最近处仅 5.6m，最远处 18m 建筑物建筑年代久远，基础形式及结构形式均较差。通过降水设计进行优化，经施工监测数据反映，距基坑最近的竞业里 8#不均匀沉降 4mm，其它各监测数据均在设计允许值范围内。同时该车站自基坑开挖以来未发生一起险情，建筑物沉降值均在设计允许值范围内，建筑物无开裂情况，保证了工程施工安全。 四、主要参考文献 天津市地下铁道深基坑施工技术规程DB/T29-143-2005 建筑与市政降水工程技术规范 JGJ/T111-98 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497-2009 基坑工程手册 中国建筑工业出版社 地下工程设计施工手册中国建筑工业出版社
