深基坑施工周边建筑物保护--张士友.doc

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1、深基坑施工周边建筑物保护张士友（中交一航局第四工程有限公司第十三项目部）摘要：深基坑工程的风险因素从前期勘察、施工图设计和施工方案编制等阶段就已经存在并开始了积累，一旦进入施工所有潜藏的风险因素就开始显露出来，鉴于铁三院信息中心保护的重要性，在基坑施工前项目部便几次会同业主、设计、勘察、监测五方探讨三院办公楼的保护问题，提出以下几种控制措施，并在施工过程中系统分析监测数据，针对性的及时增加措施，不影响距车站地连墙外边仅7.8m铁三院办公楼的正常使用功能。关键词：深基坑；地层变形；建筑物保护1工程概况北站站位于河北区中山路西侧，紧邻天津铁路客货运中心天津北站，站位沿三马路大致

2、呈东西走向，车站基坑大里程东侧为北站招待所，距基坑11.2m；小里程基坑南侧为铁三院办公楼，距车站地连墙外边仅7.8m；容和里居民楼，居民楼一角距基坑外侧6.5m；西侧为新建三栋9层海韵家园居民楼，均在基坑开挖受影响的范围内。车站平面尺寸：长197m，宽20.5m。围护结构标准段地连墙深度31.7m，厚度0.8m;端头井地连墙33.9m，厚度1.0m;换乘节点地连墙深度45.7m，厚度1.0m。利用与6号线换乘站地连墙将基坑分成三个小基坑，大里程侧08年11月4日封闭，2009年5月28号完成大里程盾构接收井的施工。小里程基坑及换乘段09年7月15日封闭，施工顺序见下图1。

3、图1车站主体施工顺序2.工程难点分析根据北站站工程周边环境情况，工程实施期间需重点保护的建筑物有四处，主要有北站招待所，铁三院办公楼、容和里居民楼、海韵家园小区及铁通办公楼。2009大里程基坑已实施完毕，北站招待所沉降在控制范围内。在小里程基坑降水实验阶段，铁三院办公楼、容和里居民楼产生了不均匀沉降，尤其是铁三院办公楼，基坑降水实验仅实施3天，便沉降8.41mm情况不容乐观，铁三院与基坑位置关系及沉降数据见下图2。图2铁三院办公楼与基坑关系及沉降数据1．水文地质情况较差。从地质报告研究分析，北站站大、小里程段基坑地质情况存在较大差异，未施工的小里程段地层含水的粉土层较厚，且

4、左右线地质纵断面图显示地层分布不均，第一层微承压水层与第二层微承压水层之间的隔水层较薄，最小处1.1m，且呈透镜体状。埋深约为27.0～38.0m的第二层承压水层承压水水位4.12m，水头高度约22.9m,粉土、砂土的室内垂直渗透系数在10-3cm/s～10-1cm/s之间，室内水平渗透系数在10-4cm/s～10-1cm/s之间，透水性很强。第二层承压水层局部与埋深15～27m的含水层有水力联系，若不采取措施坑底将产生“突涌”情况或降水诱发周围建筑物过量沉降2.基坑周围建筑物铁三院办公楼十分重要，且年代久远，结构和基础较差，一旦有基坑施工产生地面沉降位移，对其影响较大。保

5、护要求等级高。设计要求主体基坑施工安全等级为一级，地面最大沉降量≤0.1%H，铁三院要求房屋不均匀沉降1‰（规范要求3‰）即1.76cm。3.铁三院外侧车棚在业主前期拆迁范围内，但由于业主与三院在拆迁过程中没有达成共识，车棚保留至今，由于车棚未拆迁，三马路方向管线切改路由也调整至车棚与车站围护结构之间的2.6m空间内，给铁三院的保护工作又带来了更大的困难。3.保护措施根据以上情况分析，项目部几次会同业主、设计、勘察、监测五方探讨三院办公楼的保护问题，从三个阶段入手提出以下几种控制措施。3.1车站围护结构施工阶段设计方：提出设计变更将临近楼一侧的地连墙接头由锁口管改为十字钢板

6、，增加墙体的整体刚度及接头的止水性能。降低因地连墙渗漏及侧向位移引起的基坑外地面沉降量。根据小里程基坑降水实验结果，并结合地质勘察报告，找出围护结构的设计缺陷，地连墙未隔断微承压水层，通过渗流稳定计算，将小里程基坑围护结构利用双高压旋喷桩止水帷幕加深至自然地面以下44.7m,其抗压强度不小于1.5MPa,渗透系数不大于10e-7cm/s。施工方：1、确保地下连续墙的施工质量，包括：泥浆指标控制、垂直度控制、防止挖槽塌方。特别是十字钢板接头的质量，严格履行施工报验程序，关键工序如地连墙接头处理，项目部施工管理人员做到100%全程旁站，有问题做记录，在车站围护结构施工中小里程有

7、4幅存在问题的地连墙接头，在基坑开挖前均利用双管高压旋喷施工工艺进行了处理。3.2基坑降水及开挖阶段设计方：为了减小基坑围护结构降水及开挖阶段侧向位移，沿基坑深度方向增加一道钢支撑，根据理论计算基坑围护最大水平位移由24.2mm减小为16.6mm，临近基坑7m处楼房的地面沉降值由18mm减小为13mm，从设计上提高了基坑安全级别，降低对周边环境的影响。施工方：根据天津地铁3号线北站站地质资料和基坑数据，建立相应的数值计算模型。如图3，模型计算区域选取400m×400m，其中小里程抽水试验区域进行网格加密。根据地层情