新建宿淮鐵路靈璧站房深基坑開挖及支護方案探討

黃 波，張 雪

中交二航局第四工程有限公司，安徽蕪湖 241007

1 工程概況

1.1 工程概況

新建鐵路宿淮鐵路靈璧站站房及相關工程位于安徽省靈璧縣城北，站房總建筑面積5902.28 m2；本工程基礎形式為：鉆孔灌注樁、承臺基礎，采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土承臺、承臺梁。深基坑部分各承臺開挖后基地標高分別為-9.72m、-8.4m、-7367m、-7.1m，非承臺部分標高為-7.1m、-6.37m、-5.8m。

1.2 地質情況

根據巖土工程勘察報告書，靈璧車站所處場地土類型為中軟場地土。靈璧站房坐落在填方上，填土已完成兩年，沉降已穩定。填土層下為穩定黏性土。車站場地平整，自然地面高程為21.5m ～22m，地下水主要為第四系孔隙潛水，分布于淺部粉土層中，埋深2.00m ～2.80m，水量較小。

2 總體思路

2.1 初定方案

本工程周邊地面開闊，附近無建筑物和地下管道，根據地質報告，地下水位埋深2m ～2.8m，土質為壓實回填土，已自然沉降兩年，以穩定，由于此次支護為臨時性支護，所以我部選擇噴錨方式進行基坑支護。根據設計圖紙，基坑可從填土面整體下挖至-2.5，然后再向下開挖（其中9-10 軸為-7.10m，部分基坑基底標高為-9.72m、-8.4m），基坑底在第二層土中，本工程支坑支護采取放坡開挖+土釘墻+噴射混凝土施工，排水采取明溝排水。

2.2 基坑開挖和排水方案

根據設計標高，站房8-11 軸整體區域可先開挖至標高-2.5m 處，9-11 軸深基坑部分采取放坡開挖方式，逐層放坡開挖，每開挖一層便進行噴錨支護，待水泥漿液滿足強度要求后繼續開挖。由A 軸向F 軸依次掘進，從A 軸方向出土。

基坑直徑為300mm，并配置水泵。基坑外邊緣排水采取截水槽，在基坑邊1m 處設置300 寬×200 高截水槽，防止地面水流入基坑內。

2.3 安全圍護

根據本工程的特點，基坑四周的臨時圍欄要做1.2m 高，并用密目網封閉，1m 內不得堆土料。夜間設警示標志。

3 土方開挖

3.1 施工準備

1）挖方區內所有的雜物要清理干凈；

2）制定好基坑開挖施工方案，繪制施工總平面布置圖和基坑士方開挖圖；

3）完成測量控制網的設置；

4）在基坑邊緣1m 處設置截水槽，并在排水方向做成不小0.2%的坡度，保證坡頂不積水；

5）開挖好的基坑坡頂1m 范圍內不準堆載；

6）適時的對機械設備進行維護檢查和試運行。

3.2 開挖路線

本工程在開始開挖時，用1 臺反鏟機配合人工由自然地坪挖土至-2.5m，直接裝汽車由A 軸出口運走；待挖至深基坑處時，由F 軸向A 軸方向開挖，依次掘進，由F 軸處出土。

3.3 開挖方法

1）本工程第一階開挖3.6m 深，按設計要求，由F 軸-A軸依次為-5.8m、-6.37m、-7.1m，由一臺反鏟機由F 軸-A 軸順序開挖，將土由F 軸出口處裝汽車運走。開挖過程中進行土釘墻施工；

2）挖土過程中要測定標高，快接近槽底時，在槽底測設3×3m 的放格控制網，并撒上白灰點，以示標記；

3）在開挖中隨時檢查邊坡坡度是否正確；

4）挖土前做好坑外排水和坑內明溝集排水；

5）挖土至設計標高后盡快會同各部門共同對基底進行驗槽，辦理驗槽手續。

3.4 壓密注漿施工

1）壓密注漿采用P.042.5 新鮮硅酸鹽水泥，受潮結塊不得使用。壓密注漿液注入率為20%（與被加固土體體積之比）。注漿壓力與施工單位協商確定，并不小于該深度地層壓力。

2）漿液配比為：水泥：粉煤灰：水玻璃=1∶0.5∶0.04，水灰比為0.55，撥管高度0.33m，采用跳孔間隔注漿，孔距1.0m。粉煤灰為細度大于200 目磨細粉煤灰。

3）施工方須采取可靠措施保證壓密注漿區的止水效果。

3.5 放坡土釘墻施工要點

1）土釘采用Φ48*3.5 花管，傾角15°，梅花形布置。施工前將鋼管前端封閉，土釘橫向間距為1000，注漿體外徑150mm。當土釘與周圍鉆孔樁樁位有沖突時，須微調，避開鉆孔樁，并在薄弱部位局部加密；

2）土釘采用一次注漿：注漿采用純水泥漿，注漿壓力不小于0.8MPa，3 天強度不小于6MPa。穩壓時間應大于1min 以確保充盈度。早期強度應大于1.0MPa；

3）純水泥漿水灰比1.0，為加快凝結，水泥漿內摻入水泥用量0.3%的細化早強劑；

4）土釘采用梅花形布置，與鋼筋網采用短鋼筋焊接，隨土體開挖逐層施工，土方嚴禁超挖；

5）面層為C20 細石砼：水泥：石子：砂=1∶2∶2，分兩次噴射，初噴30～50mm，安設鋼筋網后終噴到位，要求噴層砼初凝小于10min，終凝小于30min。鋼筋網Φ10@150*150；

6）土釘位置偏差不應大于200mm，土釘成孔的允許偏差為孔深±50mm、孔徑±5mm、孔距±100mm，成孔傾斜土5%，當遇有障礙物需要調整孔位時，不得損害原有的安全程度；

7）陽角部位的土釘應上下錯開，局部遇障礙物時，在不影響結構安全度的情況下允許微調土釘位置和方向；

8）土釘超挖深度不超過0.5m；每層開挖水平寬度不應超過20m。土釘應隨土體開挖逐層施工，土方嚴禁超挖；

9）由于基坑處土體穩定，所以土方開挖一次到位，然后進行噴錨施工。基坑內工程待噴射混凝土強度達到70%后方可施工。

3.6 成品保護

1）為防雨水浸泡，基坑四周設截水槽、集水井，并設置一定坡度；

2）為防止地基、邊坡超挖，夜間施工要有足夠照明；

3）噴錨施工完畢后立即采用彩條布覆蓋保護。

4 質量保證措施

1）嚴格按經技術負責人審批后的施工方案執行；

2）做好各項技術交底工作， 讓所有施工人員領會質量技術要求；

3）組織施工時必須嚴格執行國家建設部頒布的現行規范、標準等；

4）質檢員要對施工中發現問題及時處理；

5）把好施工制作、測量、試驗關。

5 安全保證措施

1）開挖邊坡土方，嚴禁切割坡腳，以防導致邊坡失穩；

2）為防止機械行駛的道路作業時下陷，底部應鋪設路基箱墊道；

3）為防止塌方造成機械傾翻等事故，機械挖土要注意分層，合理放置；

4）多臺挖掘機在同一作業面機械開挖，挖掘機間距應大于10m；

5）機械施工區域禁止無關人員進人場地內；

6）挖掘機操作和汽車裝土行駛要聽從現場指揮。

6 應急預案

要為深基坑開挖制定應急預案。應急預案工作流程圖如下：

應急準備和響應工作程序圖

為確保正常施工，預防突發事件的發生，必須進行風險分析和預防。

1）突發情況及風險分析

根據本工程的特點，確定影響本工程的事故原因基坑坍塌、地基不均勻沉降引起的，在已采取各種防范措施的基礎上，還需要制定突發應急方案。

2）成立應急領導小組，一旦發生事故，相關負責人必須立即趕赴現場；

3）項目部應根據潛在事性質和后果分析，配備應急保障物資；

4）應急措施

（1）突降大暴雨時，立即起動備用水泵抽水，并安排人員不間斷觀察基坑周圍的情況；

（2）土方開挖時，場地內保證有一臺挖掘機可以隨時調用，當發現開挖后坡頂位移呈現增大趨勢，且不收斂時，立即用挖土機向坡腳回填反壓，當位移穩定后再采取加固措施。

[1]建筑基坑支護技術規程（JGJ 120-2012）.

[2]建筑地基基礎工程施工質量驗收規范（GB50202-2009）.

[3]混凝土質量控制標準（GBJ107-2010）.

[4]建筑地基處理技術規范（JGJ79-2012）.

[5]鐵路工程地基處理技術規程（TB10106-2010）.