基坑開挖施工技術

提要：本工程基坑施工由于采用了分層分段的施工方法，并在土方開挖過程中利用水平支撐得以平衡基坑外側土壓力，同時采用管井井點降水，改善了土體的抗剪強度，進而達到基坑安全的目的。

關鍵詞：基坑；水平支撐；支護結構；土方開挖

1工程概況:

本工程基坑周邊有兩條地下混凝土供、排水管道對取土施工帶來不便，南面有一條Ф1000mm的市政污水混凝土管道，西面有一條Ф600mm至熱電廠的供水混凝土管道。地基土自上而下分為8層，地下水位隨季節有一定變化，現處于多雨季，近期較高。本項目池體規格（Фm×Hm）直徑為16m×12.5m×2套；底板外徑為19.0m，結構形式為弧形剪力墻，基坑呈“∞”型狀，埋深為6.485米，土方開挖量大。

2 地質及樁基情況：

本工程場區地形較平坦，地面標高最大值65.38m，最小值64.67m，地表相對高差0.71m。場地所處地貌類型為河流沖積平原?；鶐r涂層主要是由淤泥質粘土、粉質粘土等土層組成。樁基礎采用鉆孔灌注樁，混凝土等級為水下C30，樁徑Ф800mm，主筋12Ф20，加強筋Ф14@1500，螺旋筋為Ф8@100/200，梅花點焊，鋼筋籠分3節制作，總長約28.25m，有效長度為27.75m。

3 水文地質條件：

本場地的地下水有潛水含水層和承壓水含水層，存在較大的滲透性差異，透水性好，含水量豐富，具有弱承壓性。

4 土方施工方案：

4.1 施工前準備

對施工現場場地上的障礙物進行全面清查；制定排障計劃和處理方案幷采取有效地防護加固措施，綜合考慮工程的現場情況、進度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和調運問題，劃分并確定土方的最優調配區，減少重復倒運。

構筑物的定位樁需經檢驗核準后方可施工。做好軸線定位的控制和校核，進行測量定位放線，設置龍門板、放出基坑挖土灰線、上部邊線和底部邊線與水準標志，龍門板應離開開挖坑邊緣3.0m～5.0m，經常查看校核加以保存，根據圖紙復核軸線、標高、灰線等數據無誤后方可開挖。

為了便于施工及有利于基坑邊坡穩定，土方開挖前先做好定位放線工作，及時配合基坑圍護單位做好邊坡及井點降水設備的布設，各級井點先預抽水4-5天，待坑內水位下降至作業面標高下1米后開始挖土。

按基坑圍護圖紙要求，沿基坑開挖面放好開挖邊線，臨基坑圍護線放坡，基坑邊工作面放800寬，沿工作面周邊做300×300排水溝，東、西兩側分別各做一個1000×1000×1000集水井。

4.2圍護方案設計：

選用V#拉森鋼板樁，以自然地面為±0.000m，樁頂標高為-2.00m，樁長8m，因考慮鋼板樁剛度相對較小，則必須要求增加一道水平支撐，使支撐間凈空高度減小，在施工時鋼板樁頂以上至自然地坪段(厚2.0m，寬度為3m土層)荷載全部卸去。

水平支撐的主受力桿件沿基坑周邊呈45度斜向布置，主受力支撐間有腹桿連接，形成平面桁架結構。

4.3圍護結構施工：

基坑的圍護使用鋼板樁擋土、止水，支撐則根據計算確定設置。地下部份結構施工完成后，拔除鋼板樁，方便后續施工的構筑物與先施工構筑物的地下連接。第一次先挖至第一道支撐底標高，第二次挖土至池基底標高，人工清理基底汽車吊清運，澆筑墊層砼，由于基坑圍護支撐設計合理，挖土階段嚴格按施工組織要求控制挖土范圍、流向等。本工程挖土僅15天完成。

4.4挖土施工方案：

根據道路方面決定，為了避免方便施工，不引起施工阻塞，本次開挖采取由東向西退行開挖施工。

土方開挖由專人指揮，采取分層分段對稱開挖。并嚴格遵循“分層開挖、嚴禁超挖”及“大基坑小開挖”的原則。當挖至標高接近基礎底板標高時，邊抄平邊配合人工清槽，防止超挖，并按圍護結構要求及時修整邊坡及放坡，防止土方坍塌。防護樁體周圍300土方采用人工清理，然后用挖機帶走。

基坑開挖程序：測量放線→切線分層開挖→排、降水→修坡整平→留足預留土層等，相鄰基坑開挖時，遵循先深后淺或同時進行的施工工序。

在開挖土方時， 安排二人用經緯儀和水準儀進行軸線、中心點和樁的標高測量， 確保位置正確和開挖土方時不得超挖。

雨期施工時，基坑應分段進行開挖，并在基坑兩側圍以土堤或挖排水溝，以防地面雨水流入基坑槽，同時應經常檢查邊坡和支護情況，防止坑壁受雨水浸泡造成塌方。

基坑開挖施工至基礎底板標高時，在24小時內必須完成素砼墊層，墊層延伸至圍護結構邊。

4.5基坑降排水措施：

地下水控制方法可采取集水明排法、降水法、截水和回灌法等形式單獨或組合使用。當因降水而危及基坑及周邊環境安全時，宜采用截水或回灌法。本項目基坑采用了降水法降

低地下水位，在兩池之間凹處部位設Ф400降水井和Ф300降水觀察井，設潛水泵進行降水?？觾群推马斨苓呑雠潘疁稀⒓?。將滲透水、地面水、雨水等有序的排出場外，防止浸泡基坑和邊坡，保證支護結構泄水孔的長期暢通。

4.6基坑監測：

地面沉降觀測：沿地下結構支護結構周邊范圍內按10m/個設置支護樁墻頂部和坑周地面沉降觀測點。支護樁（墻）內和外側土體深層水平位移監測。沿地下結構周邊共設置測斜管4根，位置為支護樁內和支護墻體外側土體內，以判斷支護樁（墻）在水土壓力作用下的變形及其與地面沉降位移的相關性，控制值為60mm。地下水位觀測。在基坑四周設置水位觀察井，設置地下水位觀測斷面2個，每斷面1個觀測孔，另設置2個坑內水位觀測孔。

4.7 環境及安全文明保護措施：

施工場地進出口設置專門車輛沖洗及沉淀系統，派專人沖洗，嚴禁出場車輛帶泥及污染物上市政道路。夜間施工配備足夠照明，主要通道不留氓點。

現場施工人員必須進行技術交底，并持證作業，掛牌負責，定機定人操作。特種作業人員應具備相應的資格證書，并嚴格按照操作規程施工，做好安全技術交底工作。

操作工人的三級安全教育要抓好，了解施工環境及作業風險。現場做好三級配電三級保護措施，并有專職的機電負責人。

及時對基坑進行監測，發現異常情況立即啟動基坑坍塌應急救援預案。

廢水、廢物、噪聲都應符合當地環境保護部門的有關規定，并申報排污許可證。

結論：基坑土方開挖施工技術在本項目的成功應用，在經濟上大大節省了建設成本，在使用方的施工評估報告中得到了肯定和證實。為日后深基坑圍護施工提供了經驗，根據基礎各部位開挖深度的不同，采取了即時、對稱、分層分塊等方法，同時采用挖土卸載、井點降水等技術措施，達到了施工工期短，經濟投入少，基坑安全的目的。

參考文獻

[1] JGJ120-99，建筑基坑支護技術規程[s].

[2] 劉建航，候學淵。基坑工程手冊[M]。北京：中國建筑工業出版社，1997。