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结合实例论深基坑施工对邻近建筑的影响及防治措施

2014-12-07郭建荣

中国科技纵横 2014年9期
关键词:坡率土钉深基坑

郭建荣

(湖南省地质建设工程(集团)总公司,湖南长沙 410014)

结合实例论深基坑施工对邻近建筑的影响及防治措施

郭建荣

(湖南省地质建设工程(集团)总公司,湖南长沙 410014)

随着我国建筑企业的发展,建筑的安全工作越来越受到建筑企业的关注。深基坑作为建筑工作的基础,在安全工作当中已经成为了重要的影响因素之一。本文结合本人在工作中的实际经验,对深基坑工程设计施工中经常遇到的一些典型问题进行了探讨,提出了相应的对策和措施,包括基坑安全性控制要从前期协调组织工作抓起;在设计中应考虑采取措施,使计算模型与实际工程相符合,并应注意对基坑支护变形的控制;基坑施工应按设计要求进行,遇到与设计不符的情况应及时与设计方沟通,以便设计方进行动态设计;基坑监测应按标准进行,监测数据应及时反馈给设计及施工单位,确保基坑支护安全等。

基坑 安全性 控制

随着我国城市化进程的加快,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,新建建筑物与相邻建筑之间的距离越来越小,基坑开挖越来越深。同样 “楼脆脆”、“楼歪歪”等事件的曝光,也让人们开始担心基坑开挖对相邻建筑产生的不利影响,甚至对基坑开挖也出现了抵制现象。

1 工程概况

某小区内新建3栋高层建筑,地上17-25层,地下3层。基坑开挖总形状呈“L” 形,大致尺寸为东西长约165m,宽约40m;南北向长约106m,宽约50m。基坑开挖深度为自然地坪下约17m。其中基坑7m深度以上采用土钉支护;7m深度以下采用混凝土灌注桩和锚杆支护。

该工程南侧有1栋已投入使用的多层住宅楼。新建工程在基坑开挖过程中,遭到了该楼住户的强烈反对,导致基坑施工至7m深度后暂停。

2 基坑基本情况及与多层住宅楼的位置关系

基坑与多层住宅楼(以下简称“既有建筑”)的位置关系如图1所示。现场勘测时,A、B、C栋楼的基坑均未施工完毕,开挖深度约7m,开挖范围如图l中的阴影部分所示,其中部分位置土钉支护施工完毕,其余位置未完成,施工暂停。

图1 基坑与既有建筑的位置简图

既有建筑为6层(带储藏室)砌体结构,条形基础,埋深1.30m(见图2)。该既有建筑位于A、B栋楼基坑的南侧,与基坑南侧开挖顶边线边缘距离仅9.4~10.0m。根据《岩土工程勘察报告》,勘察期间,从钻孔中测得地下水稳定水位埋深8.0~9.8m。检测时已开挖基坑底部未发现地下水。

图2 A、B栋楼基坑与既有建筑位置1—1剖面简图

3 基坑施工情况

(1)喷射混凝土强度、厚度及钢筋网配置情况现场抽测已完成的土钉支护喷射混凝土强度、厚度及钢筋网配置情况表明,其结果均满足设计要求。

(2)坡率检测。抽测已施工完毕的土钉支护边坡,坡率(高宽比)检测结果如表1所示。

表1 A、B栋楼基坑坡率抽测情况

从表1可以看出,部分位置的坡率不能满足原设计1:0.3的要求,并存在局部超挖的情况(c.d、e点)。

(3)排水措施检查。对基坑已完成部分的排水检查发现,基坑边坡表面未设地表排水系统。边坡虽设有泄水孔,但堵塞较为严重。

4 基坑监测情况

基坑开挖至7m深时,由于既有建筑的住户对居住安全的担心及强烈反应,开始进行基坑监测工作。基坑边缘水平位移的一周观测数据显示,各观测点累计变化量为1~3mm,变化速率为0.1~0.4mm,观测点变化速率小于《建筑基坑工程监测技术规范》GB50 497-2009中的基坑及支护结构监测报警值。为对南侧既有建筑的沉降进行观测,布设了沉降观测点,但尚未开始观测。

5 既有建筑现场勘测情况

该建筑北侧路面沿地下管道位置出现平行于基坑边缘的开裂现象。通过对既有建筑周边墙体进行勘测,建筑物存在一定的裂缝,但均为收缩裂缝,未发现与不均匀沉降有关。

6 复核验算情况

根据设计参数、实测坡率和基坑深度,对土钉墙支护单元进行了稳定性验算。其结果表明,土钉墙内部稳定性系数不能满足规范要求。

7 该基坑工程施工中忽视的几个问题

由于该工程设计、施工及前期;准备工作方面存在一些失误,给工程的质量和安全带来影响,并产生一定的事故隐患,致使工程停工。

7.1 前期协调工作

深基坑工程施工前,建设单位应当邀请设计、施工、监理、市政、公用、供电、通讯、监测等有关单位,介绍设计、施工方案及施工中可能产生的影响,征询相关单位意见。

对可能受到影响的相邻建筑,应对具体的影响部位或可能产生争议的部位提取影像资料或布设标记,作好记录,并纳入基坑监测范围。建设单位应当与其产权单位(产权人)签订书面协议,必要时也可委托法定检测单位预先进行检测鉴定,以确定其可承受外界影响的程度。

7.2 设计方面

该基坑工程的安全等级为一级,应采用动态设计法设计,及时掌握施工现场的地质状况、施工情况和相关部位变形、地下水位等监测的反馈信息,必要时对原设计做校核、修改和补充。

在基坑周边表面应设地表排水系统,防止地表水的破坏,保证雨季到来时基坑的安全。

该基坑7m以上采用土钉墙支护,土钉墙支护属被动受力,土钉受力需要土体产生一定的变形。由于基坑距离既有建筑较近,土体变形可能对其造成影响。在这种情况下,应慎用土钉墙支护,而采用桩撑体系较为合理。

7.3 施工方面

基坑工程施工前,应了解其周边既有建筑的基础形式与埋置深度、上部结构情况、基坑周围地下市政管网的位置与走向、市政道路等周边环境,明确需要保护的坑内基础工程,确保基坑施工时周边既有建筑和环境的安全;应编制详尽而又切实可行的施工组织设计,对可能发生的问题要有充分的预见和有效的应急对策。

在基坑工程施工过程中,应搞好各分项工程的协调管理,注意工序衔接,合理安排工期,使得支护结构能够按设计要求运行:要控制施工偏差,对岩土土质、坡率、基坑深度等对基坑安全影响较大的因素均应进行校核,发现与设计不一致时,应立即与设计方联系。

7.4 监测方面

该工程基坑监测工作开展较迟,监测的内容也较少。该基坑支护工程类别为一级,应按GB 50497—2009要求监测边坡顶部水平及竖向位移、深层水平位移、地下水位、周边建筑物及管线的变形等。检测应从基坑工程施工前开始,直至整个地下工程完工为止。对有特殊要求的基坑周边,监测工作应根据需要延续至变形趋于稳定后结束。

8 防治措施

(1)深基坑工程的施工涉及的内容繁多,需要设计、施工、监理、市政、公用、供电、通讯、监测等多部门协调工作。

(2)地下水位的变化、地表渗水等均可能对深基坑支护的计算模型产生较大的影响,设计时应加以注意,必要时应增加阻水、排水及泄水设施。对于附近有建筑物的基坑工程,设计时不宜采用土钉墙等被动受力支护体系,而宜采取预应力锚杆等主动受力支护体系。

(3)基坑开挖前,应编制施工组织设计和应急预案;开挖时应严格控制坡率,并按设计要求布设支护设施,避免基坑超挖。应认真做好支护周边的阻水排水系统,使之发挥作用,避免地表水侵入引起土体参数的变化。在施工过程中,遇到与设计不符的情况应及时与设计方沟通,以便设计方进行动态设计。

(4)基坑及其周边既有建筑的监测工作应包括监测边坡顶部水平及竖向位移、深层水平位移、地下水位、周边建筑物及管线的变形等内容。监测工作应在基坑工程施工前开始,直至地下工程全部完工为止。基坑监测数据应及时反馈给设计及施工单位,以确保基坑支护的安全。

9 结语

随着建筑高度的不断增加,建筑基础的深度也越来越深,所以对深基坑的支护工程就成为了基础施工中的难点。因此,深基坑工程施工要根据其特点,了解和掌握一切不利因素,制定切实可行、安全、合理施工方案和方法,严格按照规范要求施工。

[1]GB50497-2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].

[2]中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ12O一99)[S].

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