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闹市区超深基坑施工的环境保护技术 张 聪 (上海市第四建筑有限公司，上海200040) 【摘 要】在复杂环境卜．进行超深基坑施工，通过确保围护墙施工质量、合理降水，按照时空效应理论，制定挖土方案，并 采用后拆支撑等技术，仃效地保护了包括文物建筑在内的周边环境，施工取得了较好的效果。 【关键词】超深基坑；复杂环境：十方开挖；后拆支撑 1工程概述 中煤气、高压电力等重要管线距离基坑仅3～6m，见图2。 1．3地质资料 本工程地层特点为缺失卜海地区标准层第⑥层暗绿色 粉质粘土及第⑧层粘性土，第⑦层与第⑨层相贯通。在深度 约45m以下第⑤：层灰绿～灰色砂质粉土层为微承压含水层， 约49m以下第⑦层砂土层为承压含水层。根据上海市规范 《基坑工程设计规程》验算，大基坑开挖(深度为20．4m) 时承压含水层的上覆土重与承压水头之比大于1．05，承压 水不会对基坑产生不利影响，但对于局部深坑(1．5m深的 集水井、3．7Ⅲ深的电梯井等位置)安全系数偏小，需要降 低承压水头。 1．4围护设计 采用1m厚地下连续墙(两墙合一)+五道钢筋砼支撑的 围护形式。支撑形状为中间十字对撑，四角为角撑，主要截 、／ ． 加 --l～． }～卜}稔■，，、、．境 ： 环边 岔 司≯。。娴 。一 地 救 御 一．产， 2 。 图 面为800X 1000mm，第一道支撑上设十字栈桥。为保持局部深坑边坡的稳定性及抵抗承压水的影响，在深 坑部位设置了高压旋喷桩护壁、双液注浆封底加固，见图3。 1．5工程难点 1)本工程地下5层，基坑一般挖深为20．4m，最深达到24．1m，属 于超深基坑。 2)坑中坑多，仅t07地块就有7个深坑，有的紧贴地下连续墙边， 对环境变形影响大。 3)地处闹市区，土方外运难度大，开挖施工周期长，不确定因素 多。 4)上海地区的软土地基变形控制困难，周边老式建筑和管线对变 形极为敏感，特别是文物建筑保护要求高。 2基坑施工 图3 107地块支撑平面布置图 2．1围护墙体施工 地下连续墙共98幅，深度为36．5m～43m不等，厚度为1m，标准槽段为6m，采用圆形柔性锁口管接 头形式。 根据．1：海周边地区地墙的施工经验，进行泥浆配合比的优化，保证槽壁稳定。成槽设备选用两台宝峨 GB30重型成槽机，成槽过程中重点控制首开幅施工、初始挖槽精度和泥浆补允速度等方面。为了减少成槽 对环境的影响，在邻近一大宿舍IFI i1．I：等保护建筑一侧，地墙幅段控制 在4m以内。 为减少地墙槽段接头处的渗水风险，在每个槽段接头处打设一根 ≯1000的旋喷桩进行I J：水，桩长35m，同时在旋喷桩外侧预埋3根注 浆管，视基坑开挖情况再决定是否注浆。 通过上述各个环节的控制，地下连续墙施工质量良好，未发生一 ． 起槽壁塌方事故，基坑开挖后地墙基本无渗漏。 2．2基坑降水施工 2．2．1深井降水 根据场地潜水含水层的特性及基坑平面形状确定深井数量，采用 大口径井点。优化井管的结构设计，严格控制成孔成井施工工艺，采 片j正循环自然泥浆造浆、泥浆护壁回转钻进成孔。根据开挖情况调整 真空疏T管井的运行数量。降水运行过程中做好记录，及时整理分析 数据，绘制图表，指导降水工作，提高效果，见图4、图5。 通过深井降水加固了基坑内和坑底下的七体，提高了坑内土体抗 力，从而减少坑底隆起和罔护结构的变形量，有效地防止了坑外地表 过量沉降，同时及时疏干坑内地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工 作业。 2．2．2降承压水 根据上海地区的经验，承压水水头高度一般在地表以下3．00～ 11．OOm，勘察实测得第⑤：承压水水位埋深为49m，故在107地块设置 206 纽墩口口闲圆 豹嚣匮 一 图4 107地块降水井平面布置图 。鲁”删?)m i 译度：(m)o∞ ．j∞ 一一．盘鬟i ——搦一曼j!点 ∞ _二J 2一 l 粉质牯土 棼冕质帖土 《 灰色粘土 ·口∞ 灰色糟质轱土 ： 盔色嚣质粘土 图5疏干井及地质情况剖面示意图 了5口降压井，其中坑内3口、坑外2口；在108地块设置了7口降压井，其中坑内4口、坑外3口；深 度为60m。 在现场施工完成后除了观测实际承压水的水头高度值以外，另在现场做一组非稳定流的抽水试验，以 获得准确的水文地质参数，再对局部落深部位基坑稳定性进行复算，以决定是否重新调整减压管井的数量 和结构，同时现场配备柴油发电机作为停电时的备用电源。 通过降承压水及时降低了承压含水层的承压水水头高度，将其降至安全的水头高度，有效地防止了基 坑底部突涌等事故的发生。 2．3挖土成撑 挖土支撑阶段环境变形量迅速递增是整个基坑施工的重点。整个开挖过程遵循时空效应原理，制定切 实可行的施工方案，合理地控制围护墙无撑暴露时间并制定应急预案，从而保证了基坑开挖的安全施工。 107地块从2006