淺談深基坑支護與開挖

摘要：在巖土工程領域中，基坑工程是一個古老而又有時代特點的課題。大量高層、超高層建筑以及地下工程的不斷涌現，促進了深基坑工程的發展。本文結合青海黃南坎布拉酒店工程基坑支護工程為實例，介紹了深基坑支護工藝技術的使用為以后類似工程實踐提供借鑒和參考。

關鍵詞：基坑支護 錨桿 混凝土

1 工程概況

青海黃南坎布拉酒店位于青海省黃南藏族自治州尖扎縣坎布拉鎮，整個工程分為三個體塊，主樓A（右部分）、主樓B（左部分），另外一個體塊為二層附屬用房?？偨ㄖ娣e為29013.69平方米。地基土在控制深度內自上而下依次為：①雜填土。②黃土狀土。③卵石。④片麻巖。

①雜填土（Q4ml）：灰褐色，稍濕，稍密。②黃土狀土（Q42al+pl）：褐紅色，土黃色、可塑。③卵石（Q4lal+pl）：青灰色、灰白色，稍濕，中密。④強風化片麻巖（pt）：棕紅色、灰褐色、粗細粒結構，塊狀構造，節理裂隙發育，巖芯多呈碎塊狀，少量呈5-15cm短柱狀，不連續，手掰易碎。層頂埋深13.6-30.5m，層厚4.2-6.5m（未揭穿）。

根據勘察報告，本工程場地持力層為第③層卵石，地基承載力標準值為fak=400Kpa，整個施工場地局部如有軟土層，開挖至此時，應將軟土層挖除，再采用級配砂石進行回填夯實，壓實系數≥0.97，標準凍結深度為820mm。

2 施工安排

2.1 土方開挖總體施工安排 本工程場地位于黃河右岸高階地中間部位，階地類型為基座階地，地形南高北低，高差為6.5m。場地在勘探范圍內未發現地下水，不考慮地下水影響?；硬捎梅旨壏牌虏⒓釉O開挖平臺的無支擋工藝進行開挖（由于現場場地狹小，局部采用排樁支護形式）結合地上施工總體部署，將基坑劃分上下兩層。

2.2 施工流程和施工順序 本基坑開挖順序：先由東往西開挖，將一層部分開挖完畢后再從西往東開挖二層部分，本工程將基坑劃分為四個區段。

2.3 主要機械設備計劃

2.4 土方工程施工部署安排 由于現場場地標高比較復雜，為保證土方開挖的順利進行，防止塌方等不利現象的發生，我們采用土方開挖與邊坡修整交替進行的辦法（支護部分邊開挖邊支護的方法）。每挖1.5m深進行邊坡修整，反復交替進行，直至坑底。具體流程如下：

（無支護）開挖線放樣→第一步土方開挖→第一步修坡→開挖下一步土方→下一步修坡→直至基坑底。

（支護）開挖線放樣→第一步土方開挖→第一步修坡→邊坡支護→開挖下一步土方→下一步修坡→邊坡支護→直至基坑底。

①坑底預留200mm人工清底，以減少雨水和太陽暴曬對土層的擾動。②開挖過程中時時測量挖深，通過放坡系數計算該挖深處的下邊緣位置，并由測量人員撒出白灰線進行控制。③如果到達坑底后發現基底土層與地勘資料不一致時立即通知業主、監理、設計以及地勘部門，以便及時采取措施。④坡道處土方收尾采用長臂挖土機進行挖土，裝車運走。⑤在進行二層土方開挖時，基坑內預留坡道，并根據土方動態進行留設。⑥為保證達到土方文明施工要求，避免土方運輸車輛泥土污染市政道路，在現場出入口邊設置專用沉淀池，現場道路作地面硬化處理。⑦基坑開挖、支護連續施工，盡量減少土體暴露時間，做到支護不過夜，在完成上層作業面支護的各項操作前，不進行下層深度的開挖。⑧基坑開挖開始前，基坑周邊設置監測點，間距約30m，基坑開挖支護過程中，每天監測1次；基坑土方開挖及支護完畢后，第一周內每兩天監測1次，第二周內每5天監測1次，以后每10天監測1次，直至基坑回填。⑨基坑開挖必須遵循“由上而下，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則，開挖后的邊坡段用人工及時修整，清除待噴面上的松散物，以便掛網噴漿。⑩基坑周邊1.5m范圍內地面內嚴禁額外堆放荷載及施加動荷載，1.5m以外堆載不超過10KPa。

2.5 卸土場及土方運輸路線 由于后期工程即將開始施工，為確保現場運輸流暢，不影響后續工程的施工，將約20000m3土方堆放到現場外側，預留以備回填。在進行堆土時制定車輛在場內的行駛路線，保證土方順利開挖。

3 深基坑支護穩定性分析及措施

實際工程中支護結構剛度對基坑整體穩定性的影響最為重要，表現為其對側向位移的敏感程度高，所以可將地連墻剛度減小引起的墻體側向位移量作為本基坑整體穩定性的主要控制標準，在施工中應注意以下幾點：

3.1 錨桿鉆孔應按設計傾角和孔深進行 鉆孔時如果遭遇障礙物發生無法鉆進的現象時，根據現場情況改變鉆孔的方向。若鉆孔深度難以滿足設計要求，則可以根據錨桿抗拔力等同原則在該孔周邊實施加固補強；當遇到軟土層時可以適當地加大傾角，把錨桿嵌入持力土層，嵌入前首先要進行清孔工作，保證孔內干凈清潔。在下錨桿的過程中，應該將注漿管、止漿袋和錨桿一同放入孔洞當中，參考實際的注漿狀況進行多次注漿，這一過程中要嚴格把握砼配合比，并保證漿液可以充滿孔壁，使錨桿擁有充分的抗拔性。噴射混凝土時務必保證砼厚度合乎設計指標，并攪拌均勻，盡量采取由下而上地實施噴射。三天后對錨固體進行檢測，若強度超過設計強度的70%，方才可以開挖下一層土方。

3.2 注意地下水或自來水或排水系統水患的影響 在基坑的開挖過程中，由于地下水環境的復雜性或管道漏水、排水系統出現問題時，所導致的水患會給基坑工程穩定性帶來不利影響。因此，針對地下水患問題，施工人員要參考地質勘察報告以及周圍水文環境，在確定是采用降水方案還是防滲保水方案時務須謹慎對待，以免施工不當對周邊建筑構成損害。一旦發現地下管道存在漏水行為，施工單位應馬上采取應對措施，如對管道進行補修、加固、防滲甚至改道等，以防止因為土壤液化而引起的滑波。放坡開挖階段，應該對坡頂、坡面、坡腳實施降排水措施；此外，基坑周邊還要設置排水溝系統，以免地表水滲透而流入坑內。

4 土方施工

4.1 土方開挖施工方法及工期 采用機械開挖，由兩臺反鏟挖土機施工。配備15輛20m3自卸卡車進行土方外運，棄土地點距現場5.3公里處，并由鏟車在棄土地點進行土方整平。土方量約80000m3，工作高峰期按16小時/每天，計劃每天平均挖土量為4000m3，需20天完成。

4.2 土方開挖技術措施 土方開挖前根據坐標撒出基礎邊線，根據放坡比例參照土方開挖圖撒出下口線、上口線。放坡：整體放坡坡度為1：1，局部放坡坡度為1：0.7后采用單排樁支護。挖土整體思路是先挖除一層部分，預留2000mm寬的緩坡平臺，再將二層部分開挖至設計標高，第一層為非濕陷性黃土；第二層為卵石層。底板墊層外預留500寬操作面，操作面內挖排水明溝，轉角或高低差處不大于10m處挖一積水井。積水井為直徑500、深400土坑。明溝為300寬、300深土槽，內填碎石，以免被掩埋并保證坡腳穩定。①挖至基底時預留200mm，人工緊隨進行清槽，將清除的土方送至反鏟半徑之內帶棄。②為確保開挖后及時地排出強降雨水，在兩端（長軸方向）處各設置一個直徑為3m深度為5m的深集水井，進行排水。西寧市暴雨強度公式：Q=461.9（1+0.993LgP）/（t+3）0.58（L/s.ha）。雨水設計重現期采用兩年，設計雨水量為93.1L/s，采用4臺175QJ50潛水泵（流量為50m3/h；揚程24m）進行排水。③挖至基礎承臺處在基底事先撒出灰線，由機械開挖人工清理。④如遇薄弱土層或不慎超挖之處采用級配砂石填充。⑤采用邊開挖、邊清土、邊驗槽并立即澆注墊層的快節奏施工法，清理二分之一時就要進行驗槽和澆注墊層工作，避免地基土長期暴露和遇雨浸泡。

5 結束語

基坑工程是建筑工程的一個重要組成部分，特別是深基坑工程施工的成敗往往事關工程全局。深基坑的支護工程要從支護的設計和施工兩方面著手，確保質量。深基坑施工的安全可靠，直接關系著高層建筑的安全性、穩定性和長久性。良好的基坑支護施工技術，是整個工程施工順利的前提與保證，是整個龐大工程的重要開端。因此，加強對建筑深基坑施工技術的認識與研究意義重大。

參考文獻：

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[2]李松.建筑基坑支護工程安全的影響因素分析[J].黑龍江科技信息，2010.

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