運(yùn)河新城48 班小學(xué)工程土方開挖施工探析

王健，章文杰，胡漢

（泛城設(shè)計(jì)股份有限公司，杭州 310015）

1 引言

運(yùn)河新城單元GS1202-A33-28 地塊48 班小學(xué)工程和運(yùn)河新城單元GS1202-R22-27 地塊15 班幼兒園工程因?yàn)榈叵率沂沁B通的，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)整體。在編制過程中，整個(gè)基坑以Y 軸線為分界線將2 個(gè)工程區(qū)分。Y 軸線以北為15 班幼兒園基坑，Y 軸線以南為48 班小學(xué)基坑。本文主要是針對(duì)48 班小學(xué)工程土方開挖施工進(jìn)行具體的分析探討。

2 工程簡(jiǎn)介

運(yùn)河新城48 班小學(xué)工程位于杭州市拱墅區(qū)康橋街道，場(chǎng)地東側(cè)靠近顧揚(yáng)路，西側(cè)和北側(cè)分別為規(guī)劃支三路和支四路，南側(cè)為候圣街。

本工程規(guī)劃總用地面積41 389 m2，總建筑面積61 559 m2，其中地上建筑面積41 389 m2，地下建筑面積18 510 m2，架空層建筑面積1 700 m2，單體中建筑高度最高的建筑為23.25 m.包括1#～6#共6 棟樓、2 個(gè)門衛(wèi)室和1 個(gè)看臺(tái)。除門衛(wèi)室外其余都為框架結(jié)構(gòu)。室內(nèi)±0.000 m 相當(dāng)于黃海高程5.250 m，場(chǎng)地平整前現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定高程4.5 m，按設(shè)計(jì)高程為4.4 m 進(jìn)行場(chǎng)地平整，相對(duì)標(biāo)高為-0.85 m。依地下室底板結(jié)構(gòu)圖、承臺(tái)詳圖等，綜合考慮承臺(tái)以及墊層的厚度：地下室的基坑墊層底標(biāo)高高跨為-5.55 m，開挖深度約4.7 m；低跨為-6.0 m，開挖深度約5.15 m。坑中坑的基坑墊層底標(biāo)高為-6.65 m、-7.0 m、-7.05 m，開挖深度為1.0～1.5 m[1]。

3 運(yùn)河新城48 班小學(xué)工程土方開挖施工方案分析

3.1 施工工況

基坑為不規(guī)則形，東西部分長(zhǎng)約170.6 m，南北部分長(zhǎng)約161.5 m，基坑占總用地面積約為25804.3 m2，（其中本工程21 605 m2），圍護(hù)周長(zhǎng)約792 m（其中本工程443 m）基坑底坐落在淤泥土層中，總的開挖土方量約為1.298×105m3（其中本工程1.076×105m3）施工現(xiàn)場(chǎng)土方均外運(yùn)。土方開挖應(yīng)嚴(yán)格遵循“分層、分段、分塊、對(duì)稱、均衡開挖”的原則，嚴(yán)禁一次開挖過深。針對(duì)基坑分區(qū)示意圖如圖1 所示。

圖1 基坑分區(qū)示意圖

3.2 挖土總體部署

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況將整個(gè)土方階段區(qū)域根據(jù)軸線、后澆帶劃分為4 個(gè)大區(qū)塊（10 個(gè)小區(qū)塊）。

為確保基坑開挖、支護(hù)、施工基坑周邊建筑、道路及地下設(shè)施的安全，土方開挖原則上應(yīng)按挖土次序嚴(yán)格遵循“分層開挖，先撐后挖”及“大基坑，小開挖”的原則進(jìn)行分區(qū)開挖，分層開挖高度不大于1～2 m(淤泥質(zhì)土層取小值)。淤泥質(zhì)土土方開挖一般根據(jù)后澆帶位置分層、分段開挖、對(duì)稱開挖，分層高度1 m，分段長(zhǎng)度一般15～20 m[2]。

3.3 土方開挖施工的關(guān)鍵技術(shù)及保證措施

3.3.1 土方開挖關(guān)鍵施工要點(diǎn)

在進(jìn)行土方開挖的時(shí)候，要求人工與機(jī)械相互匹配。對(duì)于基底300 mm 和集水井的局部深度考慮到人工的方式，在開挖中要求考慮到分層與對(duì)稱，不能一次到底。要注意避免超挖，控制好標(biāo)高。在挖土?xí)r，需要注重分層開挖，要求先支撐后開挖，并且按照大基坑，小開挖的方式進(jìn)行，實(shí)施分區(qū)開挖處理[3]。土方開挖到標(biāo)高位置，需要做好墊層澆筑，在澆筑完畢后，再進(jìn)行鄰區(qū)的開挖[4]。

土方開挖坡道經(jīng)過支撐梁時(shí)，要做好對(duì)支撐梁的保護(hù)工作，支撐梁上要覆土并鋪設(shè)道板，嚴(yán)禁機(jī)械車輛直接與支撐梁發(fā)生接觸。在完成基坑開挖之后，就需要做好驗(yàn)槽處理，并且記錄數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與勘察報(bào)告存在不匹配的地方，需要報(bào)相關(guān)單位做好研究處理。

3.3.2 基坑降排水措施

土方開挖工程中基坑的降排水措施直接影響著施工質(zhì)量、工程進(jìn)度和工程安全，應(yīng)嚴(yán)格按照審批后的專項(xiàng)施工方案進(jìn)行施工。由于運(yùn)河新城48 班小學(xué)工程場(chǎng)地的土質(zhì)大多為耕土和建筑回填土，高差最大達(dá)4 m，故先進(jìn)行場(chǎng)地平整。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告1 軸、12 軸與F 軸相交處為水位最高點(diǎn)，在0.8 m左右就出現(xiàn)地下水，因此，在場(chǎng)地平整時(shí)要考慮排水措施。

運(yùn)河新城48 班小學(xué)在場(chǎng)地平整過程中采用集中排水，即在1 軸、12 軸與A 軸、F 軸相交處設(shè)4 個(gè)集水坑，集水坑直徑D=1 m、深約3 m。每個(gè)集水坑內(nèi)放置1 臺(tái)潛水泵，集水坑之間挖一溝底寬2 m、深至基巖面的排水溝，使場(chǎng)地四周排水溝連成整體（運(yùn)輸?shù)捞幉煌诳訙希┤缓笥脻撍脤⑺橄虼逵门潘馀?，如圖2 所示。

圖2 基坑降排水平面圖

3.3.3 開挖進(jìn)度的控制

深基坑的開挖進(jìn)度，必須嚴(yán)格按照施工組織計(jì)劃進(jìn)行，完成施工進(jìn)度計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖的編制，明確關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與線路，做好土方開挖精度的合理控制。如果開挖速度過快，就會(huì)加大邊壁的負(fù)荷速率。其本身會(huì)直接影響土體的強(qiáng)度與變形。開挖速度過快，會(huì)導(dǎo)致加荷速率進(jìn)一步加大，邊壁土體就會(huì)產(chǎn)生塑性流動(dòng)，進(jìn)而增大邊壁土體的強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)破壞邊壁的穩(wěn)定性。嚴(yán)格控制開挖的實(shí)際進(jìn)度，這樣才可以避免邊壁失穩(wěn)的情況出現(xiàn)，同時(shí)也可以減少變形的出現(xiàn)。

3.3.4 測(cè)量監(jiān)測(cè)的控制

基坑土方開挖施工中應(yīng)建立測(cè)量控制網(wǎng)，在開挖土方之前，需要收集與分析鄰近道路與建筑物的基本資料，針對(duì)已經(jīng)存在裂縫的需要做好記錄備案，在開挖基坑過程中，做好支護(hù)結(jié)構(gòu)體系、基坑穩(wěn)定性和鄰近道路、建筑物的監(jiān)測(cè)，做到每深挖一層就需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠分析與反饋樁頂位移、沉降以及樁傾斜度等監(jiān)測(cè)。如果監(jiān)測(cè)值出現(xiàn)變化，就代表基坑支護(hù)壓力較大，需要放緩?fù)谕恋乃俣然蛘呤橇⒖掏Ｖ雇谕粒却冃畏€(wěn)定之后，才能夠開展后續(xù)的施工。

3.4 土方回填施工及技術(shù)措施

3.4.1 土方回填前的準(zhǔn)備

1）回填料的確定

在基礎(chǔ)與基坑側(cè)壁間隙回填土前，應(yīng)排除積水，清理虛土和建筑垃圾，填土應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選料，分層壓實(shí)，對(duì)稱進(jìn)行?；靥钔烈瞬捎弥?、粗砂回填，分層壓實(shí)，壓實(shí)度不小于0.95。不得采用淤泥、粉砂、雜填土、有機(jī)含量大于8%的腐殖土、過濕土或粒徑大于150 mm 的石塊?？刹捎盟芊ǚ謱踊靥?，每層土回填高度不超過1.0 m，回填砂土應(yīng)在飽水情況下采用插入式振搗器充分振搗，以使回填砂土密實(shí)[5]。

2）現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)

在完成標(biāo)準(zhǔn)擊試驗(yàn)之后，也就是完成現(xiàn)場(chǎng)的施工碾壓試驗(yàn)，其主要是檢查土料在壓實(shí)之后是否能夠滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)干密度值的要求。核查壓實(shí)機(jī)具本身的性能是否能夠滿足施工要求。對(duì)應(yīng)選擇施工壓實(shí)參數(shù)，掌握壓實(shí)方法、含水量適宜范圍、壓實(shí)遍數(shù)等，并且明確質(zhì)量控制的檢測(cè)方法和技術(shù)要求。

在標(biāo)定的回填區(qū)域進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，不同回填區(qū)域，采用的壓實(shí)機(jī)具存在差異。對(duì)于蛙夯夯實(shí)，要求從4 遍開始，通過環(huán)刀法進(jìn)行試樣的抽取，并且測(cè)定干密度值，對(duì)于達(dá)不到要求的，可以進(jìn)行4～6 次。履帶式推土機(jī)從第4 次開始測(cè)定，然后是第6 次、第8 次，最終測(cè)定其具體的碾壓遍數(shù)、土塊限制粒徑與鋪土厚度等參數(shù)。

3.4.2 施工前技術(shù)交底

在進(jìn)行土方回填之前，技術(shù)部門需要與質(zhì)檢員進(jìn)行技術(shù)交底，并且能夠交代清楚碾壓試驗(yàn)的具體參數(shù)、區(qū)域劃分以及施工方法等相應(yīng)的問題。

3.4.3 安全措施

第一，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)排水要求，基于總圖，通過自然地形來(lái)明確方向，基于規(guī)定做好排水溝的開挖，確保工地與設(shè)施的安全性。在雨期，需要檢查原本的排水系統(tǒng)，并且做好對(duì)應(yīng)的加固與疏浚處理，必要時(shí)，可以增加排水措施。在雨季，還要求專人負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)的處理。

第二，臨時(shí)的設(shè)施與設(shè)備防護(hù)。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的大型臨時(shí)設(shè)施，在雨季之前要求能夠完成臨時(shí)設(shè)施的準(zhǔn)備工作。施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電設(shè)施也需要做好可靠的防雨處理。雨季之前，針對(duì)照明和動(dòng)力線的腐蝕問題進(jìn)行察看，并且了解電桿是否埋設(shè)牢固，從而保障在雨季能夠正常供電。對(duì)于怕潮、怕雨等原材料、設(shè)備與構(gòu)件等，都需要將其放置在室內(nèi)，或者是放在基礎(chǔ)堆較高的位置上，選擇利用篷布進(jìn)行遮蓋，等等。

3.4.4 土方回填控制

在進(jìn)行土方回填施工之前，首先需要清理基坑，并且等待隱蔽檢驗(yàn)合格之后才能夠進(jìn)行回填處理。在回填之前，需要做好測(cè)定，確定其回填土料的最佳含水量，做好壓實(shí)試驗(yàn)，明確其含水量的具體控制范圍、壓實(shí)度、鋪土厚度等，不得使用雜填土、粉砂、淤泥等材料，并且在頂板每一段防水完成之后，都需要進(jìn)行回填處理，避免長(zhǎng)時(shí)間暴曬導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫差裂縫的出現(xiàn)。

3.4.5 質(zhì)量檢查

在進(jìn)行回填之前，要求復(fù)核回填的剖面與地形，并且做好資料的復(fù)檢處理。其次，做好基礎(chǔ)面的及時(shí)清理，并且落實(shí)回填之前的驗(yàn)收，等待合格之后才能夠回填。在填筑土方的時(shí)候，需要在現(xiàn)場(chǎng)指派有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行監(jiān)督，并且能夠配合現(xiàn)場(chǎng)工作。在堆土料場(chǎng)，不定期地檢查含水量，確保土料含水量達(dá)到對(duì)應(yīng)的要求后才能夠開展后續(xù)的施工。如果檢查不合格，就要求進(jìn)行修理與補(bǔ)強(qiáng)處理。等待完成回填之后，首先需要做好自檢，然后再上報(bào)工程師進(jìn)行驗(yàn)收處理[6]。

3.5 基坑周邊防護(hù)、爬梯設(shè)置

開挖基坑四周采用鋼管設(shè)置臨時(shí)扶欄，刷黃黑相間色，并滿掛密目安全網(wǎng)，以防人員或物體墜落。下基坑采用鋼管搭設(shè)的爬梯，沿基坑四周每隔約60 m 設(shè)置1 處，共設(shè)置7 處。基坑欄桿見圖3。

圖3 基坑防護(hù)欄桿詳圖

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，本文就運(yùn)河新城48 班小學(xué)工程的土方開挖施工具體情況進(jìn)行分析，希望人們能夠?qū)ν练介_挖工程有一個(gè)整體性的了解，這樣對(duì)于后續(xù)的施工能夠起到鋪墊作用，從而保障后續(xù)施工能夠順利地進(jìn)行。所以，基于土方開挖的具體分析探討，能夠起到一定的借鑒意義。