每一種支護(hù)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(zhǎng)的淺基坑(槽)項(xiàng)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(zhǎng),利于支撐布置。比如市政管溝開(kāi)挖支護(hù)、水池基坑開(kāi)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(xiàn)稱之為小基坑的項(xiàng)目,而較少使用于通常的商住建筑基坑支護(hù)。而最近作者遇到一個(gè)用鋼板樁作支護(hù)的大樓基坑。
工程背景 該項(xiàng)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(jì)單位進(jìn)行基坑圖紙的設(shè)計(jì),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(hù)鋼板樁,于2015年4月進(jìn)行開(kāi)挖,適逢廣東雨季到來(lái),開(kāi)挖至1米多的時(shí)候周邊地面變形非常大。又被建設(shè)行政主管部門(mén)大檢查查到,被下了停工令。理由是:沒(méi)有設(shè)計(jì)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(chǎng)地以前已經(jīng)鉆過(guò)一次樁,坑內(nèi)有很多廢樁,但后來(lái)場(chǎng)地易主,現(xiàn)在又重新設(shè)計(jì);又荛L(zhǎng)約210米,深度4.0米左右,現(xiàn)基坑四周已施工鋼板樁,已開(kāi)挖1m深,基坑周邊已形成較大位移、沉降,須進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。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(jì) 受建設(shè)方委托,作者在查看了現(xiàn)場(chǎng),了解了工程基本情況后,對(duì)本基坑進(jìn)行了加固設(shè)計(jì)。
本基坑可以采用以下方案,方案一是進(jìn)行基坑回填,重新進(jìn)行設(shè)計(jì)、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(jià)130萬(wàn)元。此方案建設(shè)方無(wú)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(lái)的廢樁作支撐點(diǎn),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(jìn)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(jià)30萬(wàn)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(hù)圖
施工情況 經(jīng)過(guò)加固后,本基坑現(xiàn)在情況較好。周邊的變形雖然書(shū)法消除,沒(méi)有繼續(xù)開(kāi)展。角撐、斜撐對(duì)土方、地下室結(jié)構(gòu)的施工影響也較小。現(xiàn)地下室承臺(tái)及底板墊層施工均順利,F(xiàn)基坑支護(hù)情況如圖7。
圖7基坑支護(hù)現(xiàn)狀
啟發(fā)與思考 1是基坑支護(hù)有多種方法,往往同一項(xiàng)目可以有幾種方法在技術(shù)上是可行的,但最終從“經(jīng)濟(jì)、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(hù)時(shí)要多考慮多比較,多參考當(dāng)?shù)刈龇ā?是本項(xiàng)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(xiǎn)的。3是本項(xiàng)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(diǎn),如果沒(méi)有這些老樁,該項(xiàng)目該如何加固?4是這個(gè)基坑如果避開(kāi)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(huì)產(chǎn)生如此大的變形。所以基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)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。