深厚軟土地質基坑及坑中坑施工技術探討

張振陽

摘? ?要：深厚軟土基地質基坑施工過程中由于建筑結構特點或者功能要求等需要在原有基坑內部進行二次、多次開挖，在基坑工程中形成坑中坑。而深厚軟土基施工中坑開挖會對外圍大基坑產生比較大的內應力，導致基坑變形，影響整個基坑的穩(wěn)定性和安全性，因此在施工中必須要保證坑中坑施工技術。本文主要對深厚軟土地質基坑以及坑中坑施工技術的具體實施進行分析。

關鍵詞：深厚軟土地質基坑? 坑中坑? 施工技術

1? 工程概況分析

某建筑工程位于沿海地區(qū)，工程結構為鋼筋砼框結構，建筑高度18.5m，單層建筑?；娱_挖深度約為-15m，地面-2m以下為淤泥層。建筑項目周圍工程樁以及基坑內部基礎樁已經基本完成施工，樁基為預應力管樁。

2? 坑中坑對基坑影響分析

2.1 對外坑影響

相對于普通地層施工來說，深厚軟土基坑施工中對基坑支護結構以及開挖深度等方面的變化比較敏感。通過大量實踐表明，如果基坑本身的土質比較差，坑中坑施工的影響效果會更明顯。坑中坑開挖過程中會導致整個基坑應力場改變，基坑支護結構作用減弱，土壓降低[1]。如果這種特殊土層結構中仍然采用常規(guī)基坑設計方式，容易導致基坑發(fā)生危險。

2.2 對設計參數(shù)影響

坑中坑施工前需要根據(jù)工程情況進行數(shù)值模擬，進而分析施工的影響因素。在施工模型的建設中，需要與基坑設計平面接軌，有利于對施工設計指導。在模型建設中明確標出土層變化，粉質粘土2m，淤泥土層13m，模型構建采用Mohr-Coulomb方式。通過模型構建可以發(fā)現(xiàn)，坑中坑在不斷開挖過程中，樁身彎矩也會發(fā)生變化。同等情況下深厚軟土支護樁對坑中坑挖掘深度影響非常大，在開挖到5m左右時會導致坑樁彎矩變化情況翻倍，如果鋼筋配備不足的情況下會導致樁身彎折，造成基坑失穩(wěn)，因此坑中坑施工中不得超挖。

3? 施工難點分析

基坑內部為淤泥狀軟土基，基坑深度大，坑中坑形在開挖2m后均為淤泥層，導致基坑土方開挖以及支護中的難度加大。同時淤泥層的含水量比較高，厚度為2.5～13m，含水量達到50%～80%之間，在基坑土方開挖時會導致基坑邊坡開挖的穩(wěn)定性受到影響?；又苓厪S房以及內部已經基本完成樁基施工工作，因此在坑中坑開挖時容易受到工程樁的影響。

4? 支護結構設計

結合施工現(xiàn)場水文地質、工程地質以及周圍環(huán)境，在施工場地周圍設置水泥攪拌樁，并建設懸掛式止水帷幕。工程基坑支護采用的支護方式為內撐式排樁支護結構，維護樁采用的方式為預應力管樁灌芯，預應力樁的管徑一般為Φ500mm，各個管樁的距離為750mm，樁高為15m，設置樁總數(shù)為99根。支護樁外部設置水泥攪拌樁進行擋土止水，水泥攪拌樁的樁長設置為5～6m。利用鋼筋混凝土進行角撐，有效預防基坑支護出現(xiàn)位移的情況，保證基坑安全性。由于基坑2m以下為淤泥土質，因此需要開挖積水坑，積水坑的深度深，為了保證邊坡穩(wěn)定性，需要利用排樁與角撐進行支護，防止支護基坑位移，保證基坑周圍的安全性，圍護樁需要應用預應力管樁進行灌芯，樁管徑同樣為Φ500mm，樁距離為750mm，樁長度為15m，在支護樁外部利用水泥攪拌樁進行擋土止水，攪拌樁的樁長設置為5m[2]。此外，需要在坑中坑位置設置木樁支護。

5? 施工部署及坑中坑施工技術

5.1 坑中坑支護技術施工

坑中坑支護施工中，主要利用圍護樁以及排樁等結構進行支護，圍護樁由一排預應力管樁以及兩排咬合攪拌樁構成，其中預應力管樁為灌芯樁，樁長設置為15m，灌芯為5m。水泥攪拌咬合樁的樁長設置為5m。在施工工序上先進行預應力管樁施工，再進行水泥攪拌樁施工。為了提升管樁抗剪度，需要在管樁內部設置鋼筋籠以及膨脹砼灌芯，長度為5.1m，樁入冠梁的長度為100mm。

5.2 土坑開挖技術

5.2.1 土方開挖原則

基坑土方開挖過程中需要做好與降排水以及基坑支護體系間的配合工作，同時遵循橫向分段、平面分塊的方式進行對稱開挖施工，保證基坑整體受力的均勻性。

5.2.2 土方開挖順序

土方開挖第一個階段，先在大基坑兩端進行均衡開挖，并預留出臨時土方運輸通道，同時做好基坑邊坡支護工作，在支護工作完成后進行角撐鋼筋砼以及圈梁施工;土方開挖的第二個階段，在角撐鋼筋砼以及圈梁結構的強度超過80%后開始逐層開挖，在開挖過程中嚴格按照軸向位置進行開挖，設計標高為-6.6m，預留出人工清理厚度，約30cm，并進行毛石砼層施工[3]。最后進行便道土方施工。土方開挖第三個階段，完成-6.9m基礎施工后，開挖集水井土方。

5.2.3 工程樁保護技術

淤泥土基的含水量過高，同時土體抗剪強度不足，為了有效預防基坑中由于土體高度差造成邊坡失穩(wěn)，從而導致工程樁出現(xiàn)損壞或者傾斜，需要在基坑土方開挖過程中先做好基礎地梁，將工程連成一個整體結構。在基坑土方開挖過程中需要嚴格按照分段分層的原則進行開挖，防止掘進式開挖導致基坑中土體出現(xiàn)較大的高度差，在淤泥流動的作用下造成工程樁傾斜等問題。淤泥層在開挖時，每層開挖厚度都需要控制在1m以內，邊坡開挖比例為1：1，在開挖到基坑設計深度后，進行澆筑砼墊層。為了使機械正常運行，需要在淤泥上部鋪設磚渣或者碎石塊便道，鋪設厚度需要達到60cm，使土方運輸順利通行。機械開挖時可以采用縱向分層、分行形式，根據(jù)坡度線逐漸向下開挖。在預應力管樁長度超過1m后割樁，然后再開挖。基礎工作完成后進行機械開挖，防止土壓力加大導致斷樁或者斜樁等事故。在支護樁以及坑底土石方開挖過程中，需要預留出至少30cm的厚度用于人工清理，防止機械施工碰觸工程樁以及支護樁樁體。

5.2.4 基坑監(jiān)測技術

基坑支護結構關系著整個工程以及周邊環(huán)境的安全性，同時對工程附近地下打樁工程安全也具有一定的影響，因此施工單位需要委托具有監(jiān)測資質的單位對基坑施工進行全程監(jiān)測，如果監(jiān)測不合格或者沒有監(jiān)測到的位置不得開挖施工。在土體水平位移的監(jiān)測過程中，將測斜管在支護土體中進行填埋，對土體水平位移情況進行監(jiān)測，一般設置11個測斜點，填埋的深度到穩(wěn)定土層。在坡頂圈梁監(jiān)測過程中，設置10個位移監(jiān)測點，在這些監(jiān)測點設置中需要全部分布在圈梁上。在圍護項部沉降水平位移監(jiān)測中，需要10～15m的距離就設置1個監(jiān)測點。通過檢測后發(fā)現(xiàn)，基坑坡頂?shù)淖畲蟪两盗繛?0.5mm，水平位移為12.2mm，坑中坑坡頂圈梁位移為9.3mm，圍護項部沉降距離為10.2mm，水平位移為10.6mm，通過這些監(jiān)測數(shù)據(jù)表示所有結果都在允許范圍內，能夠保證基坑施工的安全性。

6? 結語

綜上所述，深厚軟土地區(qū)基坑開挖中坑施工需要采用合理的維護結構以及施工工藝流程，保證施工的安全性。深厚軟土基本身土體的強度比較弱，坑中坑施工會導致原基坑的支護效果降低，如果施工中按照傳統(tǒng)施工方式進行施工必然會導致支護應力降低，隨著坑中坑施工造成支護樁彎折、倒塌等情況，影響工程進度和質量，工程交付后也存在嚴重的安全隱患。因此需要針對深厚軟土地區(qū)基坑開挖施工采用相應的技術措施，保證施工技術符合標準，保證工程安全。

參考文獻

[1] 郭驊銳，張勇，彭川.深厚軟土地區(qū)基坑開挖施工中的主要工程地質問題與對策[J].建筑工程技術與設計，2018（18）：5269.

[2] 滕飛，黃燕.淺論深厚軟土地區(qū)基坑開挖主要工程地質問題與對策[J].中國房地產業(yè)，2019（18）：178.

[3] 蔡廷坤.深厚軟土地質基坑及坑中坑施工技術[J].福建建材，2011（6）：99-100.