對周圍環境的保護也是設計中的一個重要問題,一些實測數據表明,基坑開挖對周圍有較嚴重的影響範圍約為基坑開挖深度的2倍~3倍,故在此範圍內應采取相應的保護措施。首先要考慮采取積極性保護法,即在施工前詳細了解鄰近建築物和地下管線的分布情況、基礎類型、埋深等情況,提出減少地層位移的施工工藝和施工參數,采用超前預測的方法,預測基坑施工對周圍影響範圍的程度,初步確定周圍建築物和管線的保護措施,在施工中加強監測,及時采取改進施工措施和應變措施以保證達到預期的保護要求。對周圍環境的保護,應采取經濟合理,安全可靠的技術方案,必要時也可采用工程保護法,一般有:基礎托換、地基加固、結構補強、隔斷法等方法。無論采用何種保護方案,都要考慮地下工程中可能存在的不確定因素,必須根據保護方案對坑周土體位移的控製要求,進行必要的、嚴格的監測。
3 工程實例分析
3.1 工程概況
洛陽市美倫鳳凰城6#住宅樓位於聯盟路與天津路交彙的東北角,場地長54m,寬21.2m,占地麵積1 069m2。主樓為框剪結構,基礎埋置深度6.0m,安全等級為二級,基礎采用樁基,場地地形平坦。基坑開挖從2004年7月2日開始施工。
本工程四周環境條件複雜,擬建場地西麵人行道下有電纜、上下水、煤氣管線和人防設施,這些設施離基坑邊3m~10m不等;西北角人防入口距離基坑約2.0m;東北角基坑外2m處有一棟二層樓房,該樓房天然地基,條形基礎;東側有一棟七層綜合樓,距離現基坑約4.5m,該樓中部有一樓梯向基坑方向伸出2.5m。
水文地質條件,本場地地下水類型分為兩類:一類為貯存於雜填土層中的上層滯水;另一類為貯存於下部砂性土層中的孔隙承壓水。
場地周圍無不良汙染源,根據有關規定,可不考慮地下水對混凝土的腐蝕性。
3.2 基坑支護結構方案設計
考慮本工程場地地質條件、周邊環境情況、開挖深度、工程工期和造價等因素,結合本工程特點,按二級基坑標準,對6m左右基坑支護的多種方案進行比較論證,最後確定采用分段設計。具體如下:
1)東西兩側IJ、KJ段有一棟二層辦公樓,IF段有一棟七層綜合樓,AD段人行道下有電纜、上下水、煤氣管線和人防設施,為確保該兩側的安全性,采用重力式水泥攪拌樁擋土牆。采用該方案既能擋土又能止水,經濟合理,有利於開挖和基礎施工,有利於確保工期。
重力式水泥攪拌樁擋土牆設計2~6排φ500mm的水泥攪拌樁排列在一起,相互搭接150mm,樁心距350mm,樁長7m。水泥采用32.5號普通矽酸鹽水泥,摻量為15%。為了克服攪拌樁抗彎剛度小的弱點,采取在樁內插筋,牆頂C20鋼筋混凝土蓋梁,蓋數寬度為牆厚加200mm,高度500 mm,樁伸入梁內不少於50mm。
2)南北兩側(AK段、DEF段)無特殊建築,因此選擇了造價相對較低的噴錨支護來保持土層穩定,防止土體滑動剝落,保證土方開挖過程中基坑的穩定與安全。
錨噴支護設計5排錨杆,梅花型布置,排距0.9m~1.0m,水平間距1.0m,坡腳加2排超前錨杆。錨杆頭部采用2φ16鋼筋橫向焊接,再與網片焊接。錨杆采用φ48厚3.5mm的鋼管,打入角10度向下。麵層鋼筋網為φ6@250×250,噴射混凝土強度等級C20,錨噴網厚度為10cm。