軟土地基深基坑施工技術(shù)初探

當(dāng)今人們關(guān)注的熱點(diǎn)土木工程領(lǐng)域深基坑工程，其具技術(shù)上復(fù)雜和綜合性極強(qiáng)的特點(diǎn)，并與很多工程因數(shù)極為相關(guān)，如現(xiàn)場(chǎng)土方開(kāi)挖施工、工程地質(zhì)勘察、現(xiàn)場(chǎng)施工管理、地下水處理、基坑穩(wěn)定性、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控監(jiān)測(cè)、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、比鄰工程施工相互擾動(dòng)等等。在軟土地基條件下深基坑施工會(huì)出現(xiàn)相鄰建筑物的沉陷和開(kāi)裂、周邊管線的沉陷和壓力管線的爆裂、周邊道路的沉陷和破壞，甚至出現(xiàn)基坑圍護(hù)體系的坍塌等。

1 工程概況

南部商務(wù)區(qū)二期地下室工程位于鄞州區(qū)，周邊環(huán)境條件非常復(fù)雜，尤其天童南路管線眾多，尤其需要保護(hù)是航空燃油管線等。地下室開(kāi)挖面積為21000m2，基坑周長(zhǎng)約670m，開(kāi)挖深度9.0—10.7m，坑中坑最大挖深為14m，挖土總方量19萬(wàn)m3。地質(zhì)情況尤其開(kāi)挖范圍內(nèi)以淤泥質(zhì)粘土為主，表現(xiàn)為工程力學(xué)性能差、含水量高、壓縮性高、強(qiáng)度低，對(duì)坑底抗隆起和基坑變形較為不利。

基坑支護(hù)采用鉆孔灌注樁＋二道鋼筋砼內(nèi)支撐支護(hù)體系。冠梁面標(biāo)高為-1.65m，第一道環(huán)梁支撐面標(biāo)高為-2.5m，第二道環(huán)梁與支撐面標(biāo)高為-7.2m，底板墊層標(biāo)高平均為-10.2m。土方開(kāi)挖分五個(gè)施工作業(yè)區(qū)域，五個(gè)作業(yè)點(diǎn)。選用ZX200挖機(jī)5臺(tái)，各區(qū)域整體由南向北按A區(qū)→B、E區(qū)→C、D區(qū)的順序開(kāi)挖，北面出土口退出。

施工流程：鉆孔灌注樁施工→高壓旋噴樁施工（水泥攪拌樁施工）→挖土至冠梁底標(biāo)高→設(shè)置冠梁及出土口→設(shè)坑外坡面及地表砼面層，并設(shè)好地表排水明溝及集水井→挖土至第一道環(huán)梁和支撐墊層底標(biāo)高→第一道環(huán)梁和支撐結(jié)構(gòu)施工→分層挖土至第二道環(huán)梁和支撐墊層底標(biāo)高，澆筑第二道環(huán)梁和支撐→基坑分層挖到底板墊層底標(biāo)高→打設(shè)墊層→地梁、承臺(tái)、電梯井、消防集水井局部加深→打設(shè)墊層和磚胎?！壴A(chǔ)鋼筋，澆筑基礎(chǔ)砼（打設(shè)砼換撐板帶）→拆除第二道支撐→二層地下室結(jié)構(gòu)施工→設(shè)置第二道鋼筋砼換撐和鋼管支撐→拆除第一道支撐→一層地下室結(jié)構(gòu)施工→回填土→向上施工。

2 基坑開(kāi)挖施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

基坑開(kāi)挖施工是整個(gè)地下工程施工的關(guān)鍵工序，基坑施工質(zhì)量控制主要是控制好開(kāi)挖施工的施工質(zhì)量。

（1）本基坑挖土分四階段和設(shè)二次中心島加一次卸土平臺(tái)，第一階段和第二階段挖土應(yīng)合理設(shè)置二次中心島標(biāo)高，挖土剖面設(shè)計(jì)根據(jù)地質(zhì)圖的土性不同確定開(kāi)挖層厚、剖度、臺(tái)階寬度等，剖度一般在軟土層不超過(guò)1.0。

（2）遵循“開(kāi)槽支撐，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”及“大基坑、小開(kāi)挖”的原則，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高前后應(yīng)進(jìn)行“五邊”法施工，邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌；基坑開(kāi)挖時(shí)土坡坡度不得過(guò)大，開(kāi)挖高度在軟土中不得超過(guò)1.5m。

（3）挖土過(guò)程中，保證地下水位在開(kāi)挖面以下1.0 m以上，為保證排水效果，配上足夠的潛水泵進(jìn)行明排水。

（4）基坑底土嚴(yán)禁超挖和嚴(yán)格控制標(biāo)高，挖土機(jī)挖至離基坑的底留300mm基土，留土由人工鏟挖。

（5）開(kāi)挖最下一層土方時(shí)，需隨挖隨澆搗墊層，坑底土裸露時(shí)間不得超過(guò)2小時(shí)。

（6）坑中坑部位關(guān)鍵控制點(diǎn)，在施工過(guò)程中，對(duì)高壓旋噴樁的施工質(zhì)量嚴(yán)格控制，對(duì)坑中坑和保留土部位的二級(jí)支護(hù)的保護(hù)，防止挖機(jī)損壞二級(jí)支護(hù)措施。

（7）支撐區(qū)關(guān)鍵控制點(diǎn)，在土方開(kāi)挖中注意保護(hù)好工程樁、塔吊樁、圍護(hù)支撐體系，采用“盆”狀開(kāi)挖，先把四周的土方分薄層、緩坡、對(duì)稱開(kāi)挖，每層開(kāi)挖深度不超過(guò)1米，依次循環(huán)。

3 基坑施工監(jiān)測(cè)

本工程周邊環(huán)境狀況為：基坑南邊為11#地塊，兩基坑邊線距離為45m，基坑北邊為10#地塊，兩基坑邊線距離約14m，基坑西側(cè)距天童南路為20m，東側(cè)為規(guī)劃前河南路。根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告資料顯示，天童南路東側(cè)人行道邊分布有重要輸水和輸油管線等，管線距基坑邊線最近距離2m。

在施工過(guò)程中，密切監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，土體變形，根據(jù)這些變形的發(fā)展情況及時(shí)調(diào)整施工工藝，實(shí)行信息化施工，本次基坑圍護(hù)及開(kāi)挖施工應(yīng)進(jìn)行以下項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)：

（1）、深層土體位移監(jiān)測(cè)：為了及時(shí)了解深層土體的位移情況，本基坑設(shè)13個(gè)深層土體位移檢測(cè)點(diǎn)，并在土體開(kāi)挖前10天前埋設(shè)，孔深20～28m。

（2）、地下水位觀測(cè)孔4個(gè)，基坑四邊各一個(gè)。

（3）、環(huán)梁頂水平位移及沉降觀測(cè)監(jiān)測(cè)：共38個(gè)，用全站儀及水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)。

（4）、支撐軸力監(jiān)測(cè)：在兩道支撐的典型部位上各設(shè)置10個(gè)支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用振弦式鋼筋計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

監(jiān)測(cè)頻率：根據(jù)挖土的進(jìn)展速度及基坑的變形情況來(lái)定：基坑挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高前每?jī)商毂O(jiān)測(cè)一次；挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后增加到每天一次；當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)警戒值時(shí)，增加監(jiān)測(cè)次數(shù)至每天2至3次；墊層和磚模形成后邊后三天穩(wěn)定可減少到每2至4天一次，拆撐期間應(yīng)加密監(jiān)測(cè)頻率。

警戒值：深層土體累計(jì)位移60(50)mm，連續(xù)三天的位移速率8(6)mm/天；地下水位變化大于500mm/d；環(huán)梁頂累計(jì)位移30(20)mm，連續(xù)三天的位移速率4(3)mm/天；立柱累計(jì)沉降20mm，連續(xù)三天的位移速率3mm/天；周邊道路累計(jì)沉降20mm，連續(xù)三天的位移速率3mm/天。

注：（）內(nèi)是靠近天童南路路部位的警戒值。

在基坑施工前，請(qǐng)建設(shè)單位聯(lián)系好有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，每天的監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)上報(bào)，如發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)與設(shè)計(jì)單位和有關(guān)單位協(xié)商解決，排除隱患。在挖土施工期間由相關(guān)各方主體分派專人組成應(yīng)急小組，對(duì)基坑進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及施工中發(fā)現(xiàn)的隱患等信息及時(shí)進(jìn)行反饋。并派專人每天對(duì)周邊道路、臨時(shí)設(shè)施、圍墻、支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行巡視觀察，發(fā)現(xiàn)地面下沉、地坪開(kāi)裂、圍護(hù)樁漏水、臨時(shí)設(shè)施和支護(hù)結(jié)構(gòu)有裂縫現(xiàn)象和異常情況，應(yīng)及時(shí)分析，并采取針對(duì)性應(yīng)急措施?；娱_(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常情況可通過(guò)以下兩種途徑進(jìn)行信息反饋：

第一種途徑：基坑監(jiān)測(cè)單位發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異?！?監(jiān)理單位——>建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及施工單位——>專家組商討處理意見(jiàn)。

第二種途徑：施工單位發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)存在安全隱患——>監(jiān)理單位——>設(shè)計(jì)單位及建設(shè)單位——>專家組商討處理意見(jiàn)。

4 應(yīng)急處理措施

本工程的南北兩面為兩個(gè)相鄰的基坑，基坑規(guī)模及形狀較本工程相似，施工進(jìn)度相似。對(duì)基坑南北面的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)10#和11-D二個(gè)基坑協(xié)同監(jiān)測(cè)，密切觀測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如遇不利情況立即采取有效措施。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，采取如下應(yīng)急措施：

（1）、基坑頂水平位移較大或深層土體位移較大、速率較快，有條件部位進(jìn)行坑外卸土，無(wú)放坡條件處加設(shè)鋼管斜撐、用土釘加固，另外可考慮坑底回填土、草包疊袋或在圍護(hù)樁與底板胎模之間打設(shè)砼板帶；

（2）、若環(huán)梁頂水平位移較大，速率較快，則在該部位加設(shè)鋼管撐或斜撐；

（3）、放坡坡面出現(xiàn)滑移或沉陷現(xiàn)象，用松木樁加固坡腳或用土釘加固坡面或改為鋼筋砼面層。

（4）、水泥攪拌樁（止水帷幕）滲水用坑外截流或高壓注漿止?jié)B；

（5）、樁間漏土現(xiàn)象嚴(yán)重，在坑內(nèi)磚砌擋墻或噴射混凝土進(jìn)行擋土；

5 結(jié)語(yǔ)

總之，結(jié)合實(shí)際的深基坑工程，實(shí)踐證明了本工程的施工是成功的，并為今后其他工程的實(shí)踐提供了可借簽的工程經(jīng)驗(yàn)，為施工方案的準(zhǔn)確可靠提供了技術(shù)保障，也提高了施工管理的科學(xué)性和效率。