[非粘土地质区域大型基坑支护设计之分析与连续壁施工技术的应用] 沙土地质基坑支护

     中图分类号:O434.19文献标识码:A文章编号:      澳门土地资源缺乏,土地来源是以填海造地而得,在近年经济发展迅速的情况下,对土地的渴求更是有增无减。为了在仅有的土地上争取建造更多面积的空间,超高层及地下建筑更成为近年来澳门较普遍的设计方式。随着社会及经济发展,澳门的建设已进入新的时代,地下建筑的难度及复杂性越来越高,为此,选用合适的基坑围护施工方案是必须的。逐步引进其它地区的先进施工经验,将使澳门的建设具可持续发展。
  
  由于澳门地方小,建筑业技术发展受到制约,且过去的大型建设翏翏可数,在施工设备投入方面不如其它邻近地区有较多的选择。澳门过去的基坑施工方式多采用传统的钢板桩辅以钢支撑作为临时围护施工方式,原因在于成本低,使用设备简单,如吊机及震夹,且钢板桩可重复使用等。随着社会经济发展及土地资源制约,地下建筑规模已较过去发生了变化,如面积及深度方面,然而在施工设备及工法方面,未能适时作出引进,亦未能准确地在设计阶段充分考虑各种因素,制定相应的临时支护方案,尤其对地质因素过于低估或未能准确预计的情况比比皆是。
  
  大型基坑位于沿海区域之地下车库,由于设计编制阶段,设计单位在未有进行详细之地质勘探以取得地形地貌和地层岩性数据之情况下,仅以普遍使用之钢板桩及多层横向支撑作为支护之施工方法。然而,承建单位以由于工程地点非常近海、且为非粘性地质分布,钢板桩施工难以实施,且导致渗水及管涌问题,最终改为地下连续墙之基坑支护设计方案。
  
  因工程基坑紧靠海边,地下水丰富,根据潮汐表,其水头可高达+1.5MSL,防止基坑开挖后出现管涌现象,为基坑施工可顺利及安全进行之关键。
  
  倘若采用钢板桩施工将有可能遇到下列问题:
  根据探土报告之数据,西面区域存在较厚之砂层,由于砂层之渗透系数远大于粘土层及风化岩,是强透水性之土层。虽然可局部进行钢板桩施工,但此举将难以适当确保止水之功能。
  当钢板桩遇到岩石夹层(孤石),由于无法穿透,已不能达到挡土及止水之功能。在进行试打钢板桩过程中,已有数处位置出现岩石夹层,而使钢板桩停止,而停止插进行之标高并未达到所要求之深度。
  在东南面区域,由于岩层浅已确定不能采用钢板桩施工。假若同步使用两种施工方法(钢板桩及地下连续墙),由于使用钢板桩存在不确定因素,加上难以在十分有限之空间协调不同之工作,在施工期限上,由于不同方案所安装之支撑不同,这使开挖进度不一致。
  
  从验算可知,以地下连续墙支护在抗管涌能力远胜于钢板桩支护。
  根据之前之渗水验算,钢板桩由于在非粘土地质区域插打困难而无法有效止水,但地下连续墙因作为结构承重墙而需嵌入基石,故在有效止水方面得到较佳之保证。
  
  尽管如此,本案以地下连续墙施工方法一并解决了管涌及施工期间之渗水问题,但地下连续墙之施工非常复杂,工序多,如先建造导墙,钢筋笼扎制,泥浆配制,成槽放线,成槽,下锁口管,吊放钢筋笼,混凝土导管,浇注混凝土,还有随后之测试等。此外,相对建筑成本也较高,并要配合有关设备。倘能以配合永久挡土围护结构之地下连续墙,经济效益较高。
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