某工程位于上海市繁華商業(yè)地段，鄰近黃陂南路站，廣場(chǎng)分南北兩塊，沿淮海路南北各建一棟相似的高級(jí)商業(yè)寫字樓。其中南塊主樓38層，地下3層，該地塊南北長(zhǎng)約80m，東西長(zhǎng)約70m，面積約5800㎡，主樓基坑挖深14m，群樓12.6m，電梯井部分挖深達(dá)17m。由于建筑物周邊都十分接近規(guī)劃紅線，周邊建筑及地下管線對(duì)因工程基坑開挖引起地層變形移動(dòng)影響十分敏感，特別基坑北面（沿淮海路）臨近地鐵，最小距離僅3.8m，最大處也僅距8m，而地鐵隧道因開挖施工引起其位移要求小于2cm，從而基坑圍護(hù)與開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型及安全實(shí)施就成為首要問題。也就是說(shuō)，如何確�；�坑周邊原有建（構(gòu)）筑物、地下管線，尤其是地鐵的安全就成為了關(guān)鍵。

　　1、地下室開挖的圍護(hù)及支護(hù)結(jié)構(gòu)

　　本地下室位于總厚達(dá)40m多的淤泥質(zhì)土之中，結(jié)合本工程的特點(diǎn)，經(jīng)多方案比較，決定基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用80cm厚地下連續(xù)墻，而支護(hù)結(jié)構(gòu)則為五道鋼筋混凝土水平支撐的總體方案。經(jīng)驗(yàn)算，可以滿足結(jié)構(gòu)變形和穩(wěn)定要求。確保地下室開挖施工產(chǎn)生的地體位移不致于影響地鐵的正常運(yùn)行、周邊道路、建筑物及各種地下管線的正常使用。

　　1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)

　　地下連續(xù)墻由單幅面寬為6m的矩形槽段澆筑而成，墻深沿淮海路（臨近地鐵）一側(cè)為26m，其余三側(cè)為23.6m，其強(qiáng)度等級(jí)為C35，I、II級(jí)筋，地下連續(xù)墻分段縱向接頭型式為鎖口管，頂部現(xiàn)澆鋼筋混凝土帽梁，連成整體以增強(qiáng)整體剛度。

　　1.2支護(hù)結(jié)構(gòu)

　　基坑內(nèi)沿深度方向設(shè)置五道鋼筋混凝土支撐，強(qiáng)度等級(jí)為C30，添加早強(qiáng)劑。支撐的中心標(biāo)高自上而下依次為：-0.6m、-3.5m、-6.4m、-9.5m、-13.1m。在平面上，整個(gè)基坑采用邊角框架支撐，以斜撐為主，中部留出挖土操作空間。支撐梁的截面為1200×600及1600×6002種；圍檁的截面為1600×600及1200×6002種，頂圈梁（第1道圍檁）截面為1100×600。立柱用160×160×16角鋼500×300×12鋼板焊接組成，柱底為鉆孔灌注樁。

　　除此之外，為確保鄰近地鐵安全運(yùn)行，在基坑內(nèi)四周采用深層攪拌樁，以增加基坑內(nèi)土體被動(dòng)土壓力，即制連續(xù)墻底腳變形。攪拌樁加固深至基坑底下5m，加固寬度為8m。

　　2、基坑降水

　　本工程地下水位較高，約為-0.5m，開挖范圍位于淤泥質(zhì)土體內(nèi)，含水量大，施工必須事前采取降水措施，因基坑圍護(hù)是采用地下連續(xù)墻，具有較好的檔水和抗?jié)B性能。結(jié)合實(shí)際情況，決定采用深井井點(diǎn)降水。平面布置按10m左右半徑排列，井深考慮降水曲線于基坑底以下1m左右，因而共布置23根19m深管徑為250mm的降水深井井點(diǎn)。

　　3、基坑開挖

　　由于挖深大而支撐層數(shù)多，根據(jù)本地下室的特點(diǎn)，經(jīng)綜合考慮，決定采用的挖土方案為：

　�。�1）以挖土機(jī)為主，充分利用中間沒有支撐結(jié)構(gòu)的部分（前期作為挖土操作平臺(tái)，后期作為挖土機(jī)械的作業(yè)區(qū)）；

　�。�2）由于上下層支撐間距小，需大量使用人工挖土；

　�。�3）后期利用第一道支撐在其上搭設(shè)鋼構(gòu)平臺(tái)，利用輕型的22m臂長(zhǎng)抓土機(jī)及9m臂長(zhǎng)挖土機(jī)在平臺(tái)上作業(yè)，配合克林吊在基坑四周抓土；

　�。�4）每道支撐按結(jié)構(gòu)分區(qū)施工，挖土同樣分區(qū)開挖，對(duì)于靠近地鐵的鋼筋混凝土支撐，特別強(qiáng)調(diào)需在支撐位置挖土完成后48h內(nèi)澆搗完成。同時(shí)為提高支撐早期強(qiáng)度及縮短工期，在支撐砼內(nèi)使用早強(qiáng)劑。

　　基坑土方開挖的原則是“先支撐后開挖，分層分區(qū)開挖。”在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下將基坑土體分5層施工作業(yè)：第1層自北向南，大面積后退挖土，并及時(shí)將土運(yùn)走，陸續(xù)構(gòu)筑第1道鋼筋混凝土支撐；第2層挖土?xí)r，需待第一道支撐砼強(qiáng)度達(dá)到70%，并按平面對(duì)稱劃分6個(gè)區(qū)按分區(qū)進(jìn)行挖土，及時(shí)按區(qū)構(gòu)筑第2道鋼筋混凝土支撐；在第2道支撐達(dá)到70%強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行第3層挖土，利用中區(qū)土平以臺(tái)作挖運(yùn)平臺(tái)，同樣按分區(qū)進(jìn)行挖土，及時(shí)性地構(gòu)筑第3道鋼筋混凝土支撐；第3道支撐達(dá)到70%強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行第4層挖土，還是利用中部挖運(yùn)平臺(tái)，分區(qū)進(jìn)行基坑土挖運(yùn)，當(dāng)南向裙樓底板標(biāo)高達(dá)到，則先清理該項(xiàng)部分基底及時(shí)澆搗該部分底板，再陸續(xù)構(gòu)筑第4道支撐；在第4道支撐砼強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，進(jìn)行第5層挖土施工，在第1道支撐上搭設(shè)鋼平臺(tái)，將中區(qū)土平臺(tái)挖除，并利用克林吊在基坑四周配合抓土，加快挖土進(jìn)度，當(dāng)基底標(biāo)高達(dá)到時(shí)及時(shí)清理澆搗西側(cè)、北側(cè)兩塊地庫(kù)底板，再陸續(xù)構(gòu)筑電梯井部分的第5道支撐，同樣電梯井部分基坑土挖運(yùn)及底板澆筑同上方法施工。

　　4、施工監(jiān)測(cè)

　　為盡可能減少基坑挖土對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其周圍環(huán)境（特別是地鐵）造成的不利影響，及時(shí)掌握的工作情況，確保施工安全，在整個(gè)施工中實(shí)施信息化監(jiān)測(cè)施工。在地下連續(xù)墻內(nèi)埋設(shè)測(cè)斜管以監(jiān)測(cè)各種情況下墻體的側(cè)向變形，并在地下連續(xù)墻背后埋設(shè)土壓力盒；在每道支撐內(nèi)沿軸向埋設(shè)鋼筋應(yīng)力傳感器以監(jiān)測(cè)支撐軸力的變化；在地鐵上行線隧道內(nèi)設(shè)置準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)以監(jiān)測(cè)地鐵隧道的水平位移、垂直沉降變化；另外，對(duì)四周環(huán)境及地下管線也進(jìn)行沉降觀測(cè)。

　　4.1實(shí)測(cè)情況

　　根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，基本上可以分為4個(gè)階段：開始挖土至完成第2道支撐底挖土；至第3道支撐完成；至第4道支撐完成；至底板澆筑完成。

　�。�1）地下連續(xù)墻的位移，實(shí)測(cè)結(jié)果表明，地下連續(xù)墻的最大位移都集中出現(xiàn)在第3階段。整個(gè)地下連續(xù)墻出現(xiàn)的道支撐完成；至底板澆筑完成。

　　淮海路（臨近地鐵即北側(cè)）一側(cè)是19.2mm（I16號(hào)測(cè)管，第3階段）。其結(jié)果與相鄰的北塊相似，淮海路一側(cè)連續(xù)墻變形較小，有利于控制地鐵隧道的水平位移。

　　沿淮海路連續(xù)墻變形小的原因是由于地鐵隧道施工時(shí)曾對(duì)地基土進(jìn)行了加固處理，同時(shí)亦因香港廣場(chǎng)北塊與南塊同時(shí)施工，處于對(duì)稱平衡狀態(tài)。

　�。�2）地下連續(xù)墻后土體的位移根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，可以歸納出這樣的一個(gè)規(guī)律：連續(xù)墻與其后土體位移的變化規(guī)律是一致的，而數(shù)值上則是土體大于連續(xù)墻。整個(gè)基坑出現(xiàn)的最大墻后土體位移與連續(xù)墻一樣，位于沿黃陂路55.5mm（與I14緊鄰的E11孔，第3階段），而沿淮海路一側(cè)的最大土體位移則是34.8mm（與15相鄰的E10孔，第3階段）。

　　（3）支撐軸力第1道支撐在第1、2、5層挖土?xí)r其軸力值較高，均在4000kN上下，而在下面每道支撐完成時(shí)（第2、3、4道）均會(huì)顯示其軸力監(jiān)測(cè)值下降（降至2200～3500kN）。

　　第2道支撐軸力在5500kN左右，第3道支撐軸力則為5000kN上下。所監(jiān)測(cè)到的軸力較為穩(wěn)定、合理，其值均小于設(shè)計(jì)值。也就是支護(hù)結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，確保了圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)墻的位移在預(yù)想的允許值內(nèi)。

　　（4）地鐵隧道內(nèi)監(jiān)測(cè)經(jīng)測(cè)試，隧道的最大沉降值，施工的第1階段為-2.1mm，第2階段為2.29mm，第3階段為6.07mm，第4階段為4.20mm（至完成地下室底板時(shí)沉降觀測(cè)值為-0.4mm）。在地下室底板完成后沉降量趨于漸小，2個(gè)月后其沉降觀測(cè)值已接近于開挖前的數(shù)值；隧道的最大水平位移值，施工的第1階段為-0.5mm，第2階段為-3.0mm，第3階段為-6.5mm，第4階段達(dá)到-8.5mm.在地庫(kù)底板完成后，由于土體的滯后變形，隧道的水平位移仍有微量的增加，但同沉降值一樣很快就趨于很小。其沉降及水平位移值均小于地鐵公司的報(bào)警值（沉降10mm、水平20mm）。

　　4.2對(duì)測(cè)試結(jié)果的體會(huì)

　�。�1）地下連續(xù)墻在整個(gè)施工過(guò)程中變化較小，說(shuō)明圍護(hù)及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性好，因而整個(gè)施工對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物及管線等的影響較小。

　�。�2）連續(xù)墻與其后土體水平位移相匹配，土體位移值較大；土體沉降值隨層深增加而變小，下部深層土體有上抬趨勢(shì)，與地鐵隧道后期上抬相吻。

　�。�3）鄰近建筑物通過(guò)觀測(cè)，其傾斜約為1.5/2000，傾角0.043°，傾斜甚小，說(shuō)明基坑開挖引起的不均衡沉降較小。

　�。�4）隨著基坑的開挖施工，鄰近的地鐵隧道開始時(shí)下沉，后期則上抬。這是由于前期基坑上部周邊土體側(cè)移而后期則因淺層土體側(cè)移較大而形成應(yīng)力釋放，促使隧道上抬。相信待地下室工程完成后，則地鐵隧道將逐漸恢復(fù)常態(tài)。

　　（5）由于基坑緊鄰地鐵隧道，盡管隧道的位移值是控制的最重要目標(biāo)，但基坑連續(xù)墻及其后土體的位移與隧道密切相關(guān)，故而它們都應(yīng)同時(shí)作為監(jiān)測(cè)的重要項(xiàng)目。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)采取所述措施，某工程地下室施工順利完成，施工歷時(shí)180d，提前計(jì)劃工期20d，經(jīng)驗(yàn)收地下室工程達(dá)到優(yōu)良，同時(shí)得到甲方的贊譽(yù)，贏得了良好的社會(huì)信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益。