淺談在深基坑施工中實(shí)施專項(xiàng)方案的重要性

李從樓

摘要：本文是根據(jù)珠江新城I1-4地塊（廣州遠(yuǎn)洋大廈）的深基坑工程特點(diǎn)和施工條件，結(jié)合施工實(shí)際情況，闡述制定及實(shí)施專項(xiàng)方案的重要性。

關(guān)鍵詞：深基坑；專項(xiàng)方案

近年來，深基坑工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)日益進(jìn)步，出現(xiàn)了多種符合我國國情的實(shí)用深基坑支護(hù)方法，使基坑工程的設(shè)計(jì)規(guī)范有了一定的發(fā)展。但由于每個(gè)建筑工程的深基坑規(guī)模、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等實(shí)際情況不盡相同，預(yù)測可能引發(fā)的事故也不一致，就需要強(qiáng)大的技術(shù)力量對(duì)深基坑工程施工進(jìn)行有針對(duì)性的研究，“量身訂做”般選擇深基坑支護(hù)方法而設(shè)計(jì)專項(xiàng)方案，并進(jìn)一步組織專家科學(xué)論證，以達(dá)到技術(shù)理論充分、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、施工技術(shù)可行的設(shè)計(jì)方案。

筆者在珠江新城I1-4地塊（廣州遠(yuǎn)洋大廈）深基坑工程的施工時(shí)，由于按先設(shè)計(jì)、后施工的程序施工，并盡量做到邊施工、邊監(jiān)測，還遵循“分層開挖，先撐后挖，隨挖隨撐，對(duì)稱均衡，限時(shí)限量”的原則，杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)深基坑施工過程的控制，保證本深基坑工程能工程順利、安全地完成。而在整個(gè)施工過程中我們都有針對(duì)工程特點(diǎn)貫徹專項(xiàng)方案，強(qiáng)化施工管理，執(zhí)行落實(shí)好各項(xiàng)環(huán)節(jié)施工工作。現(xiàn)將本工程實(shí)施過程重點(diǎn)作簡單闡述。

（一）基坑設(shè)計(jì)概況

1.基坑總面積約為5528m2，周長為295m，其中排樁支護(hù)延長230m，施工前場地應(yīng)先平整，平整后最大絕對(duì)標(biāo)高不得大于8.100，即相對(duì)標(biāo)高-0.400?；娱_挖深度為16.90m。

2.基坑施工應(yīng)根據(jù)具體情況修改和完善設(shè)計(jì)和施工方案，即采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工。

3.基坑支護(hù)立柱為750*750鋼格構(gòu)柱，鋼格構(gòu)柱下為Φ1200人工挖孔樁；共二道水平支撐，冠梁截面尺寸為1000*1100（寬），腰梁截面尺寸為1000*1150（寬），一般支撐梁截面尺寸為400*600、800*800、1000*1000，最大支撐梁截面尺寸為1000*1200。

4.本工程采用Φ1200人工挖孔樁作支護(hù)排樁，采用單排攪拌樁作止水帷幕。

5.攪拌樁采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥做固化劑，水泥摻量為15%，水灰比0.5-0.6，四攪四噴；外加劑木質(zhì)素磺酸鈣，摻量為水泥摻量的0.2%。若遇到砂層無法達(dá)到設(shè)計(jì)深度，改用Ф600的單管旋噴樁繼續(xù)缸，旋噴樁與攪拌樁駁接，駁接長度不小于1.0m.單管旋噴樁高壓冰泥漿液壓力大于20MPa，水泥槳液的水灰比1.0-1.5，灌入水泥漿液的比重1.5-1.6，返槳比重1.2-1.3，注漿管分段提升的搭接長度大于100mm。

6.當(dāng)基坑壁出現(xiàn)漏水漏砂現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用樁間旋噴止水止砂。

（二）重視工程地質(zhì)概況及水文條件

1.地質(zhì)構(gòu)造

根據(jù)1：50000廣州市基巖地質(zhì)圖等區(qū)域地質(zhì)資料，在區(qū)域構(gòu)造上，場地位于廣州斷陷盆地的中部，已揭露基巖為白堊系上統(tǒng)三水組（K2S2）泥質(zhì)粉砂巖、粉、細(xì)砂巖和粗砂巖，局部為礫巖。場區(qū)東南側(cè)約1.4km外分布有一條推測性斷裂：天河-北亭斷裂，該斷裂走向NW330°～340°，傾向SW，傾角50～70°；場區(qū)北部約3.9km外分布有一條控制性斷裂-瘦狗嶺斷裂，該斷裂控制廣州斷陷盆地的北部邊緣，總體走向?yàn)镾E90°～110°，傾向南，傾角50～70°，以上兩條斷裂均屬盆地同生期斷裂；本次勘察場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造蹤跡，覆蓋層主要為第四系沖積成因的粉質(zhì)粘土和殘積成因的粉質(zhì)粘土、粉土等。

2.巖土層結(jié)構(gòu)及其特征

根據(jù)鉆探資料，場地內(nèi)巖土結(jié)構(gòu)按成因可分為人工填土層（Qml）、沖積土層（Qal）、殘積層（Qel），其中填土層編號(hào)為l；沖積粉質(zhì)粘土、粘土編號(hào)為2；殘積層粉質(zhì)粘土、粉土編號(hào)為3；白堊系上統(tǒng)三水組（K2S2）的泥質(zhì)粉砂巖、粉、細(xì)砂巖、粗砂巖、礫巖等編號(hào)為4。各層描述如下：

1）人工填土（Qml）

第1層 雜填土：局部為素填土及耕土，雜色，結(jié)構(gòu)松散。由磚塊、石塊、碎石、砂和粘性土等組成，層厚：2.50～5.40米；場區(qū)內(nèi)分布普遍，所有鉆孔均有揭露，其中27號(hào)鉆孔分布有素填土，3l、32、35號(hào)鉆孔分布有耕土。

2）沖積土層（Qal）

第2層 粉質(zhì)粘土、粘土：灰黃色，局部為淺灰色、灰紅色，含少量粉細(xì)砂，局部為粉土，按其稠度可分為兩個(gè)亞層：

（2-1）層：軟塑，現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)9次，N（實(shí)測擊數(shù)，下同）=3～5擊，平均值4.0擊：N（修正擊數(shù)，下同）：2.8～4.6擊，平均值3.8擊。層頂埋深：2.70～3.50米，層厚：0.70～1.90米：場地內(nèi)1～3、6～8、10、11、31、34號(hào)鉆孔有揭露。

（2-2）層：可塑，現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)6次，N=4～11擊，平均值7.0擊；N=3.8～10.3擊，平均值6.5擊；層頂埋深：2.80～3.40米，層厚：l.20～2.00米；場地內(nèi)僅4、5、9、15、19、28號(hào)鉆孔有揭露。

3）殘積土層層（Qel）

第3層 粉質(zhì)粘土：局部為粉土，褐紅色，含少量粉細(xì)砂，局部含多量粉細(xì)砂，遇水變軟，為原巖風(fēng)化殘積土，按其稠度分為三個(gè)亞層：

（3-1）層：可塑，局部為軟塑，現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)30次，N=4～14擊，平均值8.6擊；N=3.8～12.3擊，平均值7.6擊；層頂埋深：2.50～5.20米，層厚：1.00～8.40米：場地內(nèi)分布普遍，3～12、14、22、24、27、28、30～32、35～37號(hào)鉆孔有揭露，其中33號(hào)鉆孔揭露的為軟塑狀粉質(zhì)粘土。

（3-2）層：硬塑，現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)19次，N=12～20擊，平均值1l.8擊：N=11.0～17.2擊，平均值13.8擊；層頂埋深：2.40～10.20米，層厚：1.00～9.70米；場地內(nèi)分布較普遍，1～3、7、11、13、17、18、23、25、29、3l、33、34、36、37號(hào)鉆孔有揭露，其中2號(hào)鉆孔揭露的為粉土，33號(hào)鉆孔揭露的硬塑狀坡積粉質(zhì)粘土歸入該層統(tǒng)計(jì)。

（3-3）層：堅(jiān)硬，局部夾強(qiáng)風(fēng)化巖塊，現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)13次，N=2l～32擊，平均值26.4擊；N=17.0～27.9擊，平均值21.9擊：層頂埋深：4.50～13.40米，層厚：0.70～6.60米；場地內(nèi)分布較普遍，6、7、10、14、27～29、3l～35、37號(hào)鉆孔有揭露，29號(hào)鉆孔揭露的為粉土。

4）白堊系上統(tǒng)三水組泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、礫巖（K2S2）場地揭露的基巖為白堊系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、粗砂巖，局部為砂礫巖、礫巖，主要為粉砂巖，呈褐紅色、灰褐色，根據(jù)其風(fēng)化程度可分為四個(gè)風(fēng)化帶：

（4-C）層：全風(fēng)化，巖芯呈堅(jiān)硬土狀，遇水易崩解；現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)19次， N=29～48擊，平均值40.4擊；N=20.8～44.2擊，平均值33.3擊；層頂埋深：3.30～17.00米，層厚：0.70～5.50米，采芯率：65～87%；場地內(nèi)1、2、4、9、16、18、22～24、26、28、30、34、36、37號(hào)鉆孔有揭露。

（4-I）層：強(qiáng)風(fēng)化，巖芯呈半巖半土狀，局部呈塊狀、碎塊狀及短柱狀，局部間夾薄層中等風(fēng)化巖及全風(fēng)化巖：現(xiàn)場作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)27次，N=51～94擊，平均值65.9擊；N=40.5～78.7擊，平均值54.3擊；層頂埋深：3.00～19.80米，層厚：0.30～10.80米，采芯率：30～94%；場地內(nèi)分布普遍，所有鉆孔均有揭露。

（4-M）層：中等風(fēng)化，巖芯較破碎，呈塊狀及碎塊狀，局部較完整，呈短柱狀，裂隙發(fā)育，局部夾薄層強(qiáng)風(fēng)化巖及微風(fēng)化巖層頂埋深：4.40～38.30米，層厚：0.50～6.60米，采芯率：55～92%；場地內(nèi)分布普遍，僅10、24～26、30號(hào)鉆孔未見連續(xù)厚層揭露，僅薄層出現(xiàn)或間夾于強(qiáng)、微風(fēng)化巖層中。

（4-S）層：微風(fēng)化，巖芯完整，呈柱狀，局部較破碎呈塊狀，泥質(zhì)、泥鈣質(zhì)膠結(jié)，

局部為鈣質(zhì)膠結(jié)，局部裂隙較發(fā)育：層頂埋深：5.00～26.50米，揭露層厚：0.50～14.10米，采芯率：85～99%；場地內(nèi)分布普遍。

3.地下水概況

場地地下水按賦存方式分為第四系孔隙水和基巖裂隙水兩種。表層填土，結(jié)構(gòu)松散，顆粒粗大，孔隙率高，為本場地主要的含水層，屬孔隙性潛水。

場地內(nèi)第2、3層粉質(zhì)粘土、粘土，滲透性能差，屬微弱含水層或相對(duì)近似隔水層：基巖裂隙水大小與巖石破碎程度、裂隙大小和裂隙連通程度有關(guān)，在基巖中，由于在鉆探過程中未見活動(dòng)斷裂或構(gòu)造破碎帶蹤跡，基巖裂隙主要為風(fēng)化裂隙+強(qiáng)風(fēng)化、中等風(fēng)化巖風(fēng)化裂隙較發(fā)育，但以閉合裂隙為主，因而基巖裂隙水量較少，基巖裂隙水與第四系土層孔隙水的水力聯(lián)系不大。表層填土，雨季時(shí)含有上層滯水，地下水主要由大氣降水、地表積水垂直補(bǔ)給。

勘探期間實(shí)測鉆孔地下水位埋深為：0.70～5.00m，地下水主要來源于大氣降水補(bǔ)給及側(cè)向補(bǔ)給。在9號(hào)孔對(duì)第四系土層孔隙水進(jìn)行抽水試驗(yàn)，降深1.50m，測得單孔涌水量Q=61.08m3/d，單位涌水量為40.05 m3/d.m。

據(jù)場地環(huán)境條件分析、附近掌握的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，綜合評(píng)定本場地地下水對(duì)棍凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。

備注：重視水文地質(zhì)的土層與地下水位描述情況，有利于為專項(xiàng)方案選擇止水帷幕、支撐結(jié)構(gòu)及制定基坑降水措施提供依據(jù)，并在施工過程中檢驗(yàn)過程勘察的偏差以便及時(shí)糾正。

（三）基坑工程施工的重點(diǎn)管理

本工程基坑總面積約為5528m2，周長為295m，開挖深度為16.9m（局部21.1m），屬于深基坑工程。邊坡支護(hù)樁采用人工挖孔樁，由人工挖孔樁+單排攪拌樁止水帷幕+鋼筋混凝土內(nèi)支撐組合成支護(hù)結(jié)構(gòu)體系?；油鈧?cè)設(shè)置連續(xù)的單排深層攪拌樁。

特別是基坑土方回填之前應(yīng)加強(qiáng)基坑監(jiān)測，確?；影踩约爸車ǎ?gòu)）筑物及市政設(shè)施的安全。

1、深層攪拌樁施工

a.支護(hù)樁外側(cè)邊采用連續(xù)的深層攪拌樁，四噴四攪噴漿法進(jìn)行施工；水泥采用32.5R號(hào)普通硅酸鹽水泥，水泥滲入比為10～12%，純粘土粉滲入比為5%，攪拌提升速度≤0.8m/min。

b. 我們?cè)谑┕ぶ性O(shè)三名工程技術(shù)人員跟班檢查控制質(zhì)量。重點(diǎn)是“五控制”：樁長、水泥用量、樁徑、樁位和垂直度。施工過程中堅(jiān)持“五控制”和隨時(shí)檢查施工記錄，對(duì)照預(yù)定的施工工藝，對(duì)每根樁進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)不合格的樁，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行補(bǔ)樁。

c. 深層攪拌樁截水帷幕一完成，須做止水效果測試，即在攪拌樁內(nèi)、外側(cè)鉆孔，內(nèi)孔抽水，同時(shí)觀測外孔水位變化，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)基坑外地下水位下降，立即分析原因，馬上采取措施處理，對(duì)出現(xiàn)問題的水泥攪拌樁進(jìn)行壓力注漿，必要時(shí)在周邊加一道水泥攪拌樁進(jìn)行圍蔽。

2、支護(hù)樁及內(nèi)支撐施工

支護(hù)樁采用一排樁?1200，樁中心距1500mm的人工挖孔樁。施工順序：先完成攪拌樁→支護(hù)樁→后完成冠梁，內(nèi)支撐與冠梁一起施工，挖孔樁采用跳挖施工。施工過程中再視地下水情況進(jìn)行跳挖，確保施工安全。

試樁后分二批跳挖施工，施工過程中密切觀測地下水情況，加強(qiáng)安全防護(hù)及監(jiān)測，如若開挖過程出現(xiàn)塌孔或相鄰兩孔貫通，則立即改為分四批跳挖施工。

3、冠梁及內(nèi)支撐施工

冠梁可直接在支護(hù)樁頂砌磚模施工。內(nèi)支撐施工時(shí)，支撐底部用水泥砂漿做底模，并在底模面鋪一層薄膜作為隔離劑。支撐側(cè)模用組合小鋼模，對(duì)拉件用3mm厚鐵件制作，內(nèi)支撐與冠梁交界處用木模拼配。

冠梁、支撐梁的鋼筋可在現(xiàn)場加工成型，由汽車吊吊運(yùn)至施工區(qū)域安裝。鋼筋綁扎順序?yàn)椋汗诹轰摻罱壴瘟轰摻罱壴?。冠梁、支撐梁混凝土一次連續(xù)澆筑完成。

4、基坑的降水與排水

基坑土方開挖是待擋土樁達(dá)到75%強(qiáng)度后進(jìn)行的?；油练介_挖前采取降水措施，將場地地下水位降低至坑底以下500處。降水可對(duì)地下水位以上和以下的土進(jìn)一步固結(jié)，截住基坑坡面和基底的滲水，增加邊坡的穩(wěn)定，防止基坑從邊坡或基底的土粒流失，改善基坑的砂土特性，防止基底的隆起與破壞，加快土方開挖進(jìn)度。

根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)和工程實(shí)際情況，擬采用井點(diǎn)的降水措施，在基坑內(nèi)周邊設(shè)置降水井（數(shù)量、井深待現(xiàn)場測驗(yàn)確定，并結(jié)合基坑土方開挖降水綜合考慮確定，并結(jié)合地下室施工期間的基坑降水進(jìn)行）。降水井采用鉆機(jī)鉆孔，泥漿護(hù)壁，成孔直徑600mm，井管用鋼管制成，管徑300mm，井管下部過濾部分帶孔，外面包裹10孔/cm2鍍鋅鐵絲兩層，41孔/cm2鍍鋅鐵絲兩層或尼龍網(wǎng)。水泵選用型號(hào)為QY-25型的潛水電泵。

井點(diǎn)的施工順序?yàn)椋壕环艠印鼍凇⒆o(hù)筒→鉆機(jī)就位、鉆孔→回填井底碎石墊層→吊放井管→回填管壁與孔壁間的過濾層→安裝抽水控制電路→試抽→抽水井正式工作。

場地內(nèi)的排水采用基坑內(nèi)設(shè)置縱橫磚砌排水明溝，若干集水井，并沿基坑外側(cè)周邊設(shè)置明渠和三級(jí)沉淀池，將場內(nèi)的地下水、地表水、降水通過排水明溝、集水井、沉淀池抽排到市政管道。

5、基坑監(jiān)測

本基坑支護(hù)工程基坑開挖深度為16.90m，其安全等級(jí)為一級(jí)。

基坑總面積約為5528m2，周長約為295m，其中排樁支護(hù)延長230m。

基坑支護(hù)工程是一種風(fēng)臉性大的系統(tǒng)工程，施工應(yīng)遵照動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工規(guī)定，確?；颖旧砑爸苓叚h(huán)境的安全。為做好施工監(jiān)測工作，項(xiàng)目部設(shè)置專門的監(jiān)測小組，由具備豐富施工和監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)，并有結(jié)構(gòu)受力分析能力的工程技術(shù)人員組成。監(jiān)測小組按設(shè)計(jì)文件、規(guī)范要求和施工監(jiān)測計(jì)劃，及時(shí)做好施工監(jiān)測和信息反饋。

基坑在開挖施工中，由于基坑內(nèi)外的土體將由原來的靜止土壓力狀態(tài)向被動(dòng)和主動(dòng)土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，即使采取了支護(hù)措施，—定數(shù)量的變形和位移在所難免。主要包括：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)以及周圍土體的沉降和側(cè)向位移，坑內(nèi)土體的隆起等。無論哪種位移的量超出了某種容許的范圍，都將對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成危害。

因此為保證基坑開挖的順利進(jìn)行，須認(rèn)真開展監(jiān)測工作，其作用如下：

（1）指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、相鄰建筑物、周邊道路及地下管線的安全。

（2）驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為完善設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

6、基坑的搶險(xiǎn)與加固

（1）基坑開挖前，應(yīng)預(yù)計(jì)事故發(fā)生的可能性，做好基坑搶險(xiǎn)加固的下列準(zhǔn)備工作：

a.基坑監(jiān)測信息反饋系統(tǒng)的建立；

b.反壓土料的來源及運(yùn)輸；

c.儲(chǔ)備止水堵漏的必要器材；

d.加固用的鋼材、水泥、草袋等

（2）當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)地面出現(xiàn)裂縫的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取粘土或水泥砂漿封堵。

（3）當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效堵漏止水措施。

（4）基坑開挖引起流砂，涌土或基坑隆起失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)立即停止基坑內(nèi)降水或挖土，進(jìn)行堆料反壓，周圍環(huán)境允許時(shí)，也可配合坑外降水。

（5）當(dāng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形超過允許值或有失穩(wěn)先兆時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定立即采取加固措施：

a.當(dāng)坑邊土體嚴(yán)重變形，且變形速率持續(xù)增加有滑動(dòng)趨勢時(shí)，應(yīng)視為基坑整體滑移失穩(wěn)的前兆，應(yīng)立即采用砂包或其它材料回填，反壓坑腳，待基坑穩(wěn)定后再作妥善處理。

b.坡頂卸載，坑內(nèi)停止挖土作業(yè)，適當(dāng)增加鋼花管。

（6）基坑開挖回彈，地下室底板上浮甚至開裂時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基坑內(nèi)外降水。

（7）發(fā)生滑塌失穩(wěn)時(shí)，立即停止坑內(nèi)降水并在坑內(nèi)堆砂包反壓，周圍環(huán)境允許時(shí)，進(jìn)行坑外降水。

深基坑的理論研究和工程實(shí)踐告訴我們，理論、經(jīng)驗(yàn)和監(jiān)測相結(jié)合是指導(dǎo)深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工的正確途徑。對(duì)于復(fù)雜的大中型工程或環(huán)境要求嚴(yán)格的項(xiàng)目，是很難從理論上找到定量分析、預(yù)測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的現(xiàn)場監(jiān)測。故制定基坑監(jiān)測與搶險(xiǎn)加固方案是深基坑專項(xiàng)方案的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

五、結(jié)語

理論結(jié)合實(shí)踐是戰(zhàn)勝困難和風(fēng)險(xiǎn)的法寶。實(shí)踐證明，一個(gè)成功的深基坑工程，都要一個(gè)有針對(duì)性、成熟嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶ｍ?xiàng)方案作理論指導(dǎo)，在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工時(shí)要做好應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的技術(shù)準(zhǔn)備。對(duì)于突發(fā)事件有：基坑內(nèi)管涌、流沙；基坑支護(hù)局部出現(xiàn)成因不明的裂縫、沉降等；事件發(fā)生后，要及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，并會(huì)同相關(guān)單位研究解決辦法。使預(yù)防質(zhì)量、安全事故隱患等問題均能做到防微杜漸。打有必勝把握之仗。