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1.1 周邊環(huán)境情況

本工程位于天津市南開區(qū)通南路南、張自忠路西之交匯處，緊鄰地鐵2號(hào)線東南角站C出口地處市中心繁華地段。

本工程主要功能為辦公、商業(yè)、車庫(kù)；地下3層，主體結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)；地上A區(qū)主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，地上5層，總高度25.15m；地上B區(qū)主體結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，地上27層，總高度124.2m，總建筑面積85000m2；本工程基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁+筏板基礎(chǔ)形式，基坑支護(hù)總延長(zhǎng)度約為424m，基坑1區(qū)北側(cè)106m,東側(cè)84m，南側(cè)140m,西側(cè)32m；基坑2區(qū)支護(hù)62m；基坑開挖面積8600m2，呈不規(guī)則異形。建筑基坑邊線距項(xiàng)目周邊建筑最短距離及與北側(cè)地鐵的位置關(guān)系見(jiàn)下圖1所示。

圖1 基坑開挖邊線與周邊建筑位置關(guān)系圖

1.2 地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)區(qū)的地貌屬華北平原東部濱海平原區(qū)地貌，屬陸相與海相交互沉積地層?？辈炱陂g場(chǎng)地地形略有起伏，各勘察孔孔口標(biāo)高 3.33～4.76m。各層土的物理、力學(xué)指標(biāo)如表1所示

表1 各土層主要物理、力學(xué)指標(biāo)匯總表

注： 1.C、ф均為標(biāo)準(zhǔn)值；( )內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)值建議值。

        2.靜止水位埋深1.55～3.00m，計(jì)算時(shí)水位埋深按1.50m取用。

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

本工程采用地下連續(xù)墻，地連墻墻厚除西側(cè)為800mm以外，其余側(cè)墻厚為1000mm，墻底標(biāo)高-34.35m，有效墻長(zhǎng)33m。地下連續(xù)墻兼做止水幕墻，在槽段接縫處采取旋噴注漿封堵措施，深度同墻深。二區(qū)北側(cè)靠近2號(hào)地鐵處基坑圍護(hù)是利用原站體的地下連續(xù)墻作為支護(hù)。且一、二區(qū)各成體系，如下圖2所示。

圖2 地連墻示意圖

2.2 支撐體系

周圈、對(duì)撐及角部支撐均為桁架式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基坑內(nèi)共設(shè)三道支撐，第一道支撐中心標(biāo)高為-2.3m，第二道支撐中心標(biāo)高為-7.7m，第三道支撐中心標(biāo)高為-12.7m，如表2所示。

表2 水平支撐系統(tǒng)主要截面尺寸（寬×高 單位：mm）

2.3 降水方案

本工程基坑降水包括三部分：一是基坑開挖前的降水，保證基坑地下水位比基槽底最低處低1m；二是土方施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高處后對(duì)坑內(nèi)少量明水的抽排；三是從開挖至基坑回填前的階段，防止地表水進(jìn)入基坑內(nèi)。

3.1 土方開挖施工部署

（1） 施工順序

表3 土方開挖施工順序

（2） 土方開挖原則

土方開挖遵循“開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴(yán)禁超挖”的原則，且按先遠(yuǎn)離地鐵后近地鐵的順序。靠近地鐵30m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆土，基坑內(nèi)土方隨挖隨運(yùn)；為控制基坑變形的發(fā)展應(yīng)“分層、分段、對(duì)稱、均衡”地進(jìn)行土方開挖，及時(shí)進(jìn)行支撐施工。

（3） 開挖方式

采用機(jī)械挖土，人工配合清土。在各階段挖土?xí)r，水平支撐立柱周邊、支護(hù)樁身部位的土方采用人工翻挖到1米安全距離再由挖掘機(jī)挖出。防止挖掘機(jī)碰撞支撐立柱，造成支撐立柱失穩(wěn)、樁身斷裂，引起質(zhì)量、安全事故。

（4） 區(qū)塊劃分

本工程基坑平面按支護(hù)設(shè)計(jì)劃分為兩個(gè)區(qū)塊，二區(qū)暫時(shí)不施工，待一區(qū)地下工程完成后施工。

一區(qū)整體挖土部署是：由東向西（棧橋）方向出土，平面方向考慮基坑北側(cè)保護(hù)地鐵要求：將基坑從中間南北方向一分為二，以中間支撐為分隔，基坑劃分7段，每步土方依次序開挖；按DB29-202-2010規(guī)范要求土方開挖深度超過(guò)4m須分層開挖，第二步土開挖深度為6.3m,故需分兩層開挖。

圖3 土方開挖順序示意圖

豎向按支撐結(jié)構(gòu)標(biāo)高及基坑底標(biāo)高劃分為四步開挖，每步開挖深度為：

圖4 土方開挖標(biāo)高

3.2 土方開挖

（1）第一步挖土

采用機(jī)械開挖，人工配合清土。主要挖除第一道支撐處的土方。環(huán)形支撐內(nèi)部土方暫不挖除，形成中心島。挖土寬度按支撐范圍應(yīng)計(jì)入支撐模板施工所需工作面，挖土深度按支撐梁下墊層底標(biāo)高進(jìn)行控制。

圖5 第一步土方開挖平面示意圖

圖6 第一步土方開挖剖面示意圖

土方開挖到臨近支護(hù)樁部位時(shí)，人工清除樁間土方，運(yùn)至挖掘機(jī)工作范圍內(nèi)，然后用機(jī)械挖除。機(jī)械距離工程樁1m以上，防止碰撞樁身。

按照帽梁施工要求將灌注樁高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上部位拆除，拆除過(guò)程中注意保護(hù)樁頂錨筋。在樁頂標(biāo)高部位截樁時(shí)，先測(cè)量出設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高并做好標(biāo)識(shí)，再鑿出樁身混凝土，剝出樁內(nèi)鋼筋，確保樁頂面平整。

（2）第二步土方開挖

在第一道支撐結(jié)構(gòu)施工完成，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)，進(jìn)行第二步土方開挖。在支撐上面墊工程土500mm或鋪20mm厚鋼板墊道，以便車輛通行（需經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意）。土方開挖標(biāo)高按第二道支撐下墊層底標(biāo)高進(jìn)行控制，先開挖支撐以外土方，待有工作面之后挖掘機(jī)行進(jìn)到坑底，進(jìn)行第一道支撐以下土方掏挖，并將土甩到支撐范圍以外，以便及時(shí)外運(yùn)；開挖時(shí)動(dòng)態(tài)分層高度小于2m，放坡坡度小于1:2，先行開挖。

棧橋下部的土方利用棧橋出土，即長(zhǎng)臂挖掘機(jī)坐在棧橋上挖取下部土方直接裝車運(yùn)出。

圖7 第二步土方開挖剖面示意圖

（3）第三步土方開挖

在第二道支撐結(jié)構(gòu)施工完成，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%時(shí)，進(jìn)行第三步土方開挖。第三步土方開挖標(biāo)高按第三道支撐下墊層底標(biāo)高進(jìn)行控制，作業(yè)條件是利用棧橋出土，坑內(nèi)土方按次序開挖分層、退臺(tái)、接力；將土傳至出土棧橋處，再用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)挖取下部土方直接裝車外運(yùn)。開挖時(shí)動(dòng)態(tài)分層高度小于2m，放坡坡度小于1:2。

圖8 第三步土方開挖剖面示意圖

（4）第四步土方開挖

第四步土方開挖必須在第三道支撐閉合形成整體，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)方可進(jìn)行。第四步土方開挖方法同第三階段土方開挖方法，在支撐上面墊工程土500mm或鋪20mm厚鋼板墊道，以便挖掘機(jī)通行（需經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意），因撐下凈空高度只有2.45m，撐下土方用挖掘機(jī)掏挖，在基坑下面用小型挖掘機(jī)輔助清理槽底土方，人工配合。

第四步土方開挖完成后，及時(shí)清理基槽，進(jìn)行工程樁清理、截樁，并報(bào)驗(yàn)合格后，及時(shí)施工地下室底板墊層。

圖9 第四步土方開挖剖面示意圖

圖10 第四步支撐下土方開挖剖面示意圖

本基坑支護(hù)方案總體采用地下連續(xù)墻+三道（局部?jī)傻溃╀摻罨炷了街蜗到y(tǒng)，并以常規(guī)施工順序，由下至上完成主體結(jié)構(gòu)施工，確保了臨近地鐵基坑安全開挖。采用小同的開挖方法，既提高了施工的效率，又保證了基坑的安全,為同類工程提供了借鑒。

[1] JGJ 120-2012建筑基坑支護(hù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 劉國(guó)彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊(cè)(2版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[3] 湯翔宇,仇志斌. 鄰近擬建地鐵深基坑的現(xiàn)有基坑加固與改造設(shè)計(jì)[A].建筑結(jié)構(gòu),2013,5：898-901.