城市復(fù)雜地段下深基坑土方開挖實(shí)例簡述

摘 要：隨著社會的發(fā)展，城市建筑施工空間越來越小，施工難度也會增大不少。本文以實(shí)際工程為例，介紹了繁雜路段下某基坑的支護(hù)類型，針對不同支護(hù)結(jié)構(gòu)采取不同的土方開挖方式，對于類似工程具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義，可為廣大施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜路段；深基坑；復(fù)合基坑支護(hù)；土方開挖

1 工程概況

本工程由三棟（1#、2#、3#樓）高層建筑組成，總占地面積為52138m2，工程設(shè)有地下室兩層，地下室底板標(biāo)高為7.6m，承臺標(biāo)高為8.1m，電梯井底部標(biāo)高為10.8m，工程占地面積大，基坑土方量也非常大，總開挖土方為21萬m3。此外，工程所在地處于城市中心，周圍環(huán)境復(fù)雜，這給施工帶來了諸多不便。

工程所在地經(jīng)平整場地后整體標(biāo)高為0.5m，通過地質(zhì)勘測，工程場地內(nèi)60m內(nèi)土系為第四系松散堆積層，具體可分為九個不同地質(zhì)層，工程開挖土質(zhì)為粉質(zhì)粘土，具有透水性差、可塑性差等特點(diǎn)。

地質(zhì)勘察報(bào)告顯示，該工程所在地地下水位標(biāo)高在0.2～0.5m范圍內(nèi)，靜止水位為1.2～0.4m之間，地下水為潛水-微承壓水型，主要靠降水補(bǔ)給，受雨季影響地下水位有0.4～0.9m的變幅差異。

2 基坑支護(hù)形式的選取

本工程處于兩城市道路交匯處，周邊建筑較多，經(jīng)研究決定，基坑支護(hù)類型基本采用SMW樁和樁錨形式，并采用帽梁進(jìn)行連接，基坑局部位置需要采用拉森樁鋼、土釘墻、鋼筋混凝土支撐。具體情況如下所示：基坑的北面9m處即是市政道路，為此選用了SMW樁和樁錨支護(hù)形式；基坑的南面4m既有該項(xiàng)目的前期工程，采用支護(hù)形式為SMW樁和樁錨；基坑西面距離2m為業(yè)主單位二層辦公室樓，采用支護(hù)形式為SMW樁和樁錨，局部坡道部位采用土釘墻；基坑?xùn)|南角緊鄰35kVA二層框架配電站，采用支護(hù)形式為拉森鋼板樁；基坑?xùn)|北角緊鄰施工臨建用房，采用支護(hù)形式為鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)。

地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。

3 土方開挖方案的選定

針對場地狹小、支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地質(zhì)條件差、地下水位高，周邊環(huán)境復(fù)雜的居不利因素，采取分層開挖，分段開挖的施工順序。整體開挖順序由西向東推進(jìn)，最后開挖支撐結(jié)構(gòu)部位。分層開挖結(jié)合樁錨分步施工，第一層開挖至樁錨第一道標(biāo)高處，第二層開挖至第二道標(biāo)高處，第三層全部開挖至設(shè)計(jì)坑底標(biāo)高。

土方開挖方案確定前，邀請建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及地勘單位一起考察現(xiàn)場，分析問題，并對深基坑開挖方案及降水方案找專家進(jìn)行方案的安全論證，具備條件后進(jìn)行開挖。

3.1 基坑降水

根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)主要為滲透系數(shù)小的粉質(zhì)粘土，因此降水應(yīng)至少在土方開挖前20d進(jìn)行，采用大口井降水，井距經(jīng)過計(jì)算要求不大于10m布置，同時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外周邊每20m打一顆降壓井，采用大口沙管井進(jìn)行井點(diǎn)降水，大口井深度在滿足低于坑底標(biāo)高（電梯井部位大口井深度按其坑底標(biāo)高計(jì)算）以下1.5m的要求的同時(shí)，盡量考慮井深設(shè)計(jì)標(biāo)高到達(dá)滲透性好的地層。

3.2 開挖路線

根據(jù)道路交通及現(xiàn)場大門位置確定開挖路線，先開挖SMW樁圍護(hù)內(nèi)無特殊支護(hù)的第一層土方，沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)一周開始開挖至第一道樁錨標(biāo)高處，同時(shí)由西向東推進(jìn)，要求開挖中預(yù)留中心土方作為坑內(nèi)土方運(yùn)輸?shù)闹饕R時(shí)道路。同上開挖圍護(hù)一周內(nèi)的第二層土方，開挖至第二道樁錨的標(biāo)高處，待第二步樁錨施工完畢并張拉達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，全部開挖剩余土方。

對于有混凝土支撐的支撐結(jié)構(gòu)下的土方最后開挖，由支撐外向內(nèi)、分層分段開挖。

3.3 開挖方式

因樁錨施工的工藝時(shí)間要求，不能一次開挖至基底標(biāo)高，為保證土方開挖的連續(xù)，現(xiàn)場開挖方式采島式開挖，即由基坑邊向基坑中心預(yù)留部分土方方向開挖。基坑周邊分層開挖，邊挖邊修坡，保證中心島輸運(yùn)土方道路土方穩(wěn)定。

3.4 主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

3.4.1 SMW樁施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

（1）SMW樁施工工控制要點(diǎn)：①水泥材料及注入漿料速度，保證水泥土的配比及強(qiáng)度；②三軸攪拌的時(shí)間控制，確保水泥與土的均勻攪拌；③三軸攪拌樁的深度和垂直度控制；插入工字鋼的垂直度控制。

（2）SMW樁部位開挖要點(diǎn)：①機(jī)械開挖土方松動SMW樁壁土體，保證側(cè)壁30cm土方采用人工開挖；②土方開挖注意標(biāo)高控制，保證各道樁錨標(biāo)高控制；③土方開挖部分注意保護(hù)降水井，機(jī)械坑內(nèi)施工，可放鋼板提供作業(yè)面；④SMW樁上嚴(yán)禁大型挖掘機(jī)停留，需要通過必須墊道通過；⑤開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。

3.4.2 拉森樁部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

拉森樁部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)主要是控制好拉森樁垂直度、咬合緊密度以及轉(zhuǎn)角處拉森樁的嚴(yán)密性。土方開挖時(shí)要做好以下要求：①拉森樁根部嚴(yán)禁超挖；②拉森樁間隙內(nèi)的土方采用人工掏挖；③開挖中防止機(jī)械碰撞頂部懸挑帽梁；④開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。

3.4.3 樁錨部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

樁錨部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)主要是：①樁錨深度、角度及注漿壓力控制；②樁錨張拉時(shí)間、強(qiáng)度及應(yīng)力控制；③樁錨部位止水封堵的質(zhì)量控制。

土方開挖要點(diǎn)控制：①開挖中豎向剩余30cm土方人工開挖；②開挖中防止機(jī)械碰撞樁錨連系水平鋼撐；③開挖中監(jiān)控樁錨孔部位的滲水檢查；④開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。

3.4.4 支撐部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)及土方開挖要點(diǎn)

鋼筋混凝土支撐部位施工質(zhì)量控制重點(diǎn)：①鋼筋混凝土支撐鋼筋工程質(zhì)量控制及與格構(gòu)柱支撐部位支座的錨固；②鋼筋混凝土支撐部位與帽梁鋼筋錨固及搭接；③格構(gòu)柱樁頭部位混凝土剔鑿至堅(jiān)實(shí)基層。

鋼筋混凝土支撐部位土方開挖要點(diǎn)：①鋼筋混凝土支撐部位土方采用對稱開挖，減小土方的側(cè)向力；②土方開挖嚴(yán)禁機(jī)械上鋼筋混凝土支撐；③鋼筋混凝土支撐內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測。

4 基坑監(jiān)測

結(jié)合復(fù)雜的基坑支護(hù)形式及土質(zhì)條件，土方開挖能順利實(shí)施最重要的是對基坑支護(hù)工程監(jiān)測：①基坑位移監(jiān)測；②鋼筋混凝土支撐內(nèi)力監(jiān)測；③圍護(hù)樁、土體深層水平位移監(jiān)測（測斜）；④基坑及周邊建筑物沉降觀測；⑤地下水位及坑外水位監(jiān)測。

5 結(jié)束語

（1）通過對深基坑復(fù)雜支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)的土方開挖施工的提前策劃，讓整個土方開挖施工后基坑的整體穩(wěn)定性在可控的范圍內(nèi)。

（2）通過對地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)開挖的保護(hù)措施，杜絕了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故。

（3）通過對基坑的監(jiān)測與檢查，采取了應(yīng)對坑壁滲水等情況，讓基坑內(nèi)保持了良好的施工作業(yè)面，同時(shí)也保證了基坑內(nèi)的安全。

（4）通過對坑內(nèi)組織排水及應(yīng)對雨季特殊條件下的施工，保證了土方施工及基礎(chǔ)施工的順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王仁陸（1983-），男，漢族，江蘇人，本科，土木工程專業(yè)，助理工程師，從事房地產(chǎn)開發(fā)管理工作。