天津市和暢園小區(qū)深基坑土方開挖施工控制

□文/石 博 王 晨

天津市和暢園小區(qū)深基坑土方開挖施工控制

□文/石 博 王 晨

文章結(jié)合具體工程實(shí)例，從基坑圍護(hù)、坑內(nèi)降水、基坑開挖等方面介紹了天津市區(qū)特定環(huán)境下深基坑施工土方開挖技術(shù)與控制措施，保證了深基坑和周圍建筑物與環(huán)境的安全。

深基坑；圍護(hù)；土體加固；土方開挖；支護(hù)樁；監(jiān)測

工程概況

項(xiàng)目位于天津市和平區(qū)衛(wèi)津路與林芝路交口，總建筑面積7.3萬m2，采用鉆孔灌注樁及深層攪拌樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，其中灌注樁有效樁長為11.5～18.0 m，深層攪拌樁有效樁長14.0～16.0 m?；娱_挖深度較深，大面開挖標(biāo)深為7.850～7.650 m，局部開挖標(biāo)深為13.550 m，土方開挖量約為10萬m3，基坑周邊離衛(wèi)津路和臨近小區(qū)很近。天津市的土質(zhì)軟弱，超過5.0 m深的基坑屬深基坑工程，在保證結(jié)構(gòu)安全和施工安全的前提下，確保周圍環(huán)境的安全尤為重要。

主要控制措施

圍護(hù)設(shè)計(jì)

基坑形狀基本成多邊形，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用鉆孔灌注樁+攪拌樁止水的圍護(hù)形式，混凝土冠環(huán)格構(gòu)體系支撐。先退蹬卸荷，然后施工冠梁及內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。待降水達(dá)到設(shè)計(jì)要求且深層攪拌樁、鉆孔灌注樁、冠梁及內(nèi)支撐體系強(qiáng)度達(dá)到要求后方可進(jìn)行支護(hù)樁設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下部分的土體開挖。分層均勻開挖，以免造成工程樁的傾斜或斷樁，使支護(hù)體系均勻受力，嚴(yán)禁超挖?；又苓呅遁d處及坡頂2 m以內(nèi)嚴(yán)禁堆載。施工塔吊基座另行加固處理?；娱_挖在樁和格構(gòu)柱的四周地段應(yīng)由人工輔助開挖，以保證樁的安全?；娱_挖時(shí)不得碰撞支護(hù)體系并注意對降水井的保護(hù)?；娱_挖后，必須在24 h內(nèi)澆注混凝土墊層并將墊層與支護(hù)樁相接。止水帷幕外側(cè)坡頂處設(shè)400 mm×5 500 mm排水溝，防止雨水進(jìn)入坑內(nèi)。

基坑降排水

基坑采用大口井坑內(nèi)降水，采用無砂混凝土井管，降水井徑為700 mm，井距約19.0 m左右。降水井成井后，必須及時(shí)做好洗井工作。要求至少提前三周開始降水并將地下水位降至坑底以下≮0.5 m方可進(jìn)行基坑開挖。濾料采用5～8 mm中粗砂或無粉碎石屑?；觾?nèi)可設(shè)置縱橫向排水盲溝，盲溝深、寬均為400 mm，隨挖隨用碎石回填。降水、基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工期間應(yīng)監(jiān)測地下水變化情況并應(yīng)準(zhǔn)備堵漏機(jī)具設(shè)備，發(fā)現(xiàn)帷幕滲、漏水時(shí)應(yīng)及時(shí)渚漏。

基坑開挖

（1）合理劃分開挖區(qū)段?，F(xiàn)場設(shè)置一個(gè)出土口。根據(jù)總體施工進(jìn)度安排和基坑形式，將開挖平面分為2個(gè)區(qū)，遵循每層開挖“分層、分塊、對稱、限時(shí)開挖支撐”的開挖原則。根據(jù)工程基坑的支護(hù)形式和基坑深度，基坑豎向分為3層開挖。

（2）挖土標(biāo)高控制。機(jī)械挖土標(biāo)高控制在距基底300 mm處，余下土方改用人工整平至底標(biāo)高，標(biāo)高誤差和平整度均嚴(yán)格按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。機(jī)械挖土接近坑底時(shí)，由現(xiàn)場專職測量員用水平儀將水準(zhǔn)標(biāo)高引測至坑底。然后隨著挖機(jī)逐步向前推進(jìn)，將水平儀置于坑底，每隔1 m設(shè)置一標(biāo)高控制點(diǎn)，縱橫向組成標(biāo)高控制網(wǎng)，以準(zhǔn)確控制基坑標(biāo)高。

（3）土方開挖。土方開挖過程中，按規(guī)范要求進(jìn)行放坡，嚴(yán)禁超挖，加強(qiáng)對開挖標(biāo)高的控制，避免并嚴(yán)禁土方開挖機(jī)械對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、塔吊鋼管樁基礎(chǔ)范圍、中間立柱、降水井管、混凝土支撐的碰撞破壞，高差應(yīng)控制在0.5 m以內(nèi)。

開挖環(huán)梁支撐下部土層時(shí)，從環(huán)梁底用小挖掘機(jī)掏挖。挖至樁頂標(biāo)高上部預(yù)留10 cm，采用人工鏟除。保護(hù)好樁身及樁頭并確保機(jī)械不擾動(dòng)樁及槽底?；觾?nèi)部周圈設(shè)盲溝400 mm×400 mm（坡度1%），采用人工挖掘并回填大砟石。

應(yīng)急情況預(yù)案

變形控制措施

（1）墊層加厚。為了避免三步土局部開挖對支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形影響，挖至基坑陰角處，達(dá)到設(shè)計(jì)槽底標(biāo)高后立即澆注混凝土墊層，厚度200 mm，配φ8 mm@200 mm單層鋼筋網(wǎng)片，起到支頂作用。

（2）降水控制。工程兩側(cè)毗鄰原有老建筑物，為了保證附近建筑物的安全，嚴(yán)格控制降水井的水位，采用測繩測量井內(nèi)水位。挖第三步土之前，統(tǒng)一大口井內(nèi)水泵的深度，一律控制在比槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高低1 m的位置。抽水時(shí)，水位回升較快的井半小時(shí)抽一次水，水位回升速度一般1 h抽一次水。對于水量較大的井、水質(zhì)混濁的井及時(shí)上報(bào)監(jiān)理并采取有效措施。

（3）后澆帶加設(shè)支頂。由于后澆帶是貫通設(shè)置的，為了避免工程樁側(cè)向受力過大而被破壞，在后澆帶位置設(shè)混凝土墊做支撐作用。

基坑壁滲水的處理措施

在基坑壁滲水量較小，不影響施工也不影響周邊環(huán)境的情況下，可采用坑底設(shè)溝排水的方法。

滲水量較大，但沒有泥砂帶出，雖然造成施工困難，而對周圍影響不大的情況，可采用引流－修補(bǔ)方法。即在滲漏較嚴(yán)重的部位，先在支護(hù)墻上水平（略向上）打入一根鋼管，內(nèi)徑20～30 mm，使其穿透支護(hù)墻體進(jìn)入墻背土體內(nèi)，由此將水從該管引出，而后將管邊支護(hù)墻的薄弱處用防水混凝土或砂漿修補(bǔ)封堵，待修補(bǔ)封堵的混凝土或砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，再將鋼管出水口封住。如封住管口后出現(xiàn)第二處滲漏時(shí)，按上面的方法再進(jìn)行引流－修補(bǔ)。

對滲漏水大的情況，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施。如漏水位置離地面較淺，可將支護(hù)墻背開挖至漏水位置下500～1 000 mm，在支護(hù)墻后用密實(shí)混凝土進(jìn)行封堵。如漏水位置埋深較大，則可在墻后采用壓力注漿方法，漿液中應(yīng)摻入水玻璃，使其盡早凝結(jié)，也可采用高壓噴射注漿方法，采用壓力注漿時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定壓力，引起支護(hù)墻向坑內(nèi)的側(cè)向位移，必要時(shí)應(yīng)在基坑局部回填土，待注漿達(dá)到止水效果后再重新開挖。

防止基坑壁側(cè)位移發(fā)展的措施

基坑開挖后，支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的位移是正常的，但如果監(jiān)測位移累計(jì)30 mm或位移發(fā)展超過3 mm/d，則為超過報(bào)警指標(biāo)。

措施包括加快墊層施工、加厚墊層厚度，采取隨挖隨澆的方法，是最經(jīng)濟(jì)的措施之一，它對于制止位移發(fā)展也有一定作用。為盡早發(fā)揮墊層的水平支撐作用，應(yīng)適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度等級，摻入早強(qiáng)劑。進(jìn)行坑底加固，如采用注漿、高壓噴射注漿等。基坑隨挖隨澆，對基坑挖土合理分段，每段土方開挖到底后及時(shí)回填碎石墊層，澆注混凝土墊層。

流砂及管涌的處理

在細(xì)砂、粉砂層土中往往會(huì)出現(xiàn)局部流砂或管涌的情況，如流砂等十分嚴(yán)重則會(huì)引起基坑周圍的建筑、管線的傾斜、沉降，對基坑安全非常不力。

對輕微的流砂現(xiàn)象，在基坑開挖后可采用加快墊層澆注或加厚墊層的方法壓住流砂；對較嚴(yán)重的流砂應(yīng)增加坑內(nèi)降水措施，使地下水位降至坑底以下0.5～1 m，降水是防治流砂的最有效的方法。

管涌一般發(fā)生在鉆孔灌注樁附近，造成管涌的原因一般是由于坑底下部鉆孔灌注樁中出現(xiàn)斷樁，或施打未到標(biāo)高，或由于排樁徑距較大，其后止水帷幕又出現(xiàn)漏樁、斷樁或孔洞，造成管涌通道所致。如果管涌十分嚴(yán)重也可在支護(hù)墻前再打設(shè)一排鋼板樁，在鋼板樁與支護(hù)墻間進(jìn)行注漿，鋼板樁底應(yīng)與支護(hù)墻底標(biāo)高相同，頂面與坑底標(biāo)高相同。鋼板樁的打設(shè)寬度應(yīng)比管涌范圍寬3～5 m。

結(jié)語

由于采取了科學(xué)合理的技術(shù)措施和嚴(yán)格的施工管理，在施工中取得了很好地效果，周圍地表沉降也控制在允許范圍內(nèi)，周圍建筑物未發(fā)生下沉及開裂、破損的現(xiàn)象。

□王 晨/天津市建設(shè)發(fā)展總公司。

TU473.2

C

1008-3197（2010）05-25-02

2010-08-10

石 博/男，1975年出生，工程師，天津市房地產(chǎn)信托集團(tuán)公司，從事工程管理工作。