旱地上淺基礎的施工技術

黃曉冬（福建省新通路橋建設有限公司，福建省　南安市　362300）

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旱地上淺基礎的施工技術

黃曉冬（福建省新通路橋建設有限公司，福建省南安市362300）

天然地基上淺基礎施工技術是公路工程施工中的一項基礎性施工技術。隨著公路工程行業的不斷發展，公路工程涉及到了各種結構物類型以及各種施工環境，不同結構物形式在不同地基形式有不同的施工方法。天然地基形式有旱地上的和河流中的基礎形式，本文將圍繞旱地上淺基礎施工的特點以及施工要點進行分析。

公路工程；旱地淺基礎；施工

隨著現代公路工程行業的發展的規模化，公路工程施工建設在施工技術上已經積累了大量的經驗。淺基礎施工是公路工程施工過程中的主要基礎技術之一，為了不斷提高公路工程的施工質量，在對各類結構物進行淺基礎施工的過程中需要依據以往的施工經驗以及目前的施工技術發展，結合實際的、具體的施工環境進行。

1　旱地淺基礎施工工序分析

淺基礎主要指的是基礎埋深較淺，一般不大于5m，或者基礎埋深小于基礎寬度的類型基礎。旱地上淺基礎的施工，一般采用明挖法，即直接從地面向下開挖基坑至結構物基礎底面設計標高，然后在基坑上修筑結構物基礎。這種方法的特點是施工工作面大，施工簡單。旱地上淺基礎的施工工序包括：基礎定位放樣，基坑開挖與坑壁圍護結構物設置，基坑排水，基底檢驗與處理以及基礎澆筑、養護和基坑的回填等。

2　旱地淺基礎施工步驟及相關要點

2.1基礎定位放樣

基礎定位放樣，就是根據施工圖設計文件要求的結構物基礎的位置和尺寸，將其在施工現場的地面上標定下來，包括基礎和基坑的平面位置和基礎各部分標高的定位。例如橋梁基礎的放樣工作，首先是定出橋梁中線，再定出墩臺底面形心軸線，從而釘立基礎底面形心點的定位樁，最后詳細定出基礎和基坑的各部分邊線和尺寸。由于定位樁隨著基坑的開挖，必將被挖去，所以還必須在基坑位置以外不受施工影響的地方，釘立定位樁的護樁，以備在施工中能隨時檢查基坑和基礎位置是否正確；而基坑外圍通常可用龍門板固定或在地面上畫上石灰線標出。為便于掌握開挖標高，如施工現場附近沒有水準基點，可以施工現場設置臨時水準點。

2.2基坑開挖及坑壁圍護

基坑底面的形狀，必須與基礎底面形狀相適應，對于像U形基礎那樣具有凹形底面的基礎，為了施工方便，常將其坑底面形狀簡化為矩形。基坑大小應滿足基礎施工的要求，對滲水的土質基坑，一般按基底的平面尺寸，每邊增寬0.5～1.0m，以便在基底外設置排水溝、集水坑和基礎模板。但對于無水且土質密實的基坑，如果不設基礎模板，則可按基底的平面尺寸開挖。基坑采用什么斷面，是否設坑壁圍護結構，應視土的類別、性狀，基坑暴露時間，開挖基坑期間的氣象狀況，地下水位，土的透水性及建筑場地大小等因素而定。

（1）不設圍護的基坑。基坑不設圍護，采取敞坡開挖，施工比較簡單。一般基坑坑壁多為斜坡式，在基坑深度不超過5m，地基土質濕度正常，開挖暴露時間不超過15d的情況下，可根據不同土質選定不同坑壁坡度。對于砂類土或碎卵石類土的一般為1：1.25～1：0.75；亞砂土或粘土的一般為1：1～1：0.33；巖類土的一般為1：0.25～1：0。為保證坑壁邊坡的穩定，當基坑深度較大時，應在邊坡中段加設寬為0.5～1.0m的護道。坑頂周圍必要時應挖排水溝，以免地面水流入坑內沖刷坑壁。當基坑頂緣有動載時，頂緣與動載之間至少應留1m寬的護道。對于無地下水的粘性土地基，當基坑高度不大時，也可采用豎直坑壁。基坑土方采用人工開挖或機械開挖均可，也可兩者互相配合，開挖工作最好避免在雨季進行。

（2）基坑圍護結構的設置。當基坑邊坡不易穩定，并有地下水影響，或結構物場地受限，或基坑斜坡過于平緩，致使土方量很大而不符合經濟要求時，則宜采用加設圍護結構的豎直坑壁基坑。基坑圍護結構作為加固坑壁的臨時性措施，一般有以下幾種：①檔板支撐。這種圍護結構適用于開挖面積較小和深度較淺的基坑，擋板厚4～6cm，可直立或橫放，再用橫枋或豎枋加橫撐木支撐。檔板支撐的作用是擋土，工作特點是先開挖，后設圍護結構。為便于挖基運土，上下支撐應設在同一垂直面內。對粘性和穩定性較好的土質，可一次挖至基底后再安裝擋板支撐；對有些粘性差、易坍塌的土，可分段下挖，隨挖隨撐。當挖深超過一塊板長時，可用分級支撐法，先挖完一段，再挖另一段。擋板一般采用密排方式。為節省木料，如遇粘性較好的土，也可采取疏排方式，但必須以坑壁土不從擋板間隙中坍落為前提。②鋼木結合支撐。當基坑深度在3m以上，或寬度較大，難以安裝支撐時，可沿基坑周圍每距1～1.5m，打入一根型鋼（工字鋼或鋼軌）至坑底面以下1～1.5m，并以鋼拉桿把型鋼上端錨固于錨樁上，隨著基坑下挖設置水平擋板，并在型鋼與擋板之間用木楔塞緊。③板樁支撐。適用于平面尺寸較大、且深度又較深的基坑，尤其是當基坑底面在地下水位以下超過1m，且涌水量較大不宜用擋板支撐時，可在基坑四周先沉入木板樁、鋼板樁或鋼筋混凝土板樁，然后再開始挖土。板樁支撐既能擋土，又能隔水。木板樁之間有企口搭聯（榫舌與榫槽搭接），能防滲水；鋼板樁之間用鎖口搭接，能有效隔水。板樁設置方法與擋板支撐不同，其特點是先將板樁打入土中，樁尖深入到基坑底以下一定深度，然后才開挖基坑，這樣在挖土過程中就能保證坑壁無坍塌之患；當基坑較深時，可待基坑挖至一定深度后，再在板樁上部加設橫向支撐，以增強板樁的穩定性。④混凝土護壁。適用于深度較大的各種土質圓形基坑。在基坑口先設置預制或就地澆制的混凝土護筒，護筒應高出地面10～20cm，護筒長1～2m，厚度視基坑直徑大小和土質情況而定，一般為10～40cm；護筒以下坑壁，采取噴射或現澆混凝土，一般是隨挖隨挖，直至坑底。

2.3基坑排水

開挖基坑過程中，如遇到地下水，一般要不斷將摻入基坑中的水排去，邊排水，邊下開挖。所以基坑排水的目的在于當有水滲入基坑時，仍能保證開挖基坑作業在無水或少水的情況下進行。基坑排水方法有集水坑排水和井點排水兩種。

（1）集水坑排水。其方法是在基坑邊角處設集水坑，用來匯集滲入基坑的水，然后用機械將水排出。這種方法又稱表面排水法。要求排水能力要大于基坑的涌水量，才能保證基坑開挖工作始終在無水的狀態下順利進行。集水坑排水法，除有嚴重流砂的基坑中不宜采用外，一般情況下均可采用。施工前必須對基坑的涌水量進行估算，以便正確擬定排水措施，配置足夠的排水設備。①涌水量的估算。基坑涌水量的大小與土的透水性、基坑內外的水頭差、基坑坑壁圍結構的種類及基坑滲水面積等因素有關，其估算方法可采用抽水試驗法或利用經驗公式估算。其中抽水試驗法是在工地的試坑或鉆孔中，進行直接的抽水試驗，其所得的數據比較可靠，但試驗比較費事，而且要在工地現場進行；經驗公式法較簡便，但估算結果的準確性較差。②排水機具的采用。當涌水量很小時，可用人工抽水或小型水泵排水；涌水量較大時，一般用電動或內燃機發動的離心式抽水機。

（2）井點排水。適用于旱地上土質為透水性較大的粉砂、細砂和亞砂土地基，能有效防止用集水坑排水時可能發生的流砂現象。這種方法又稱人工降低地下水位法。①降低成層土中地下水位時，應盡可能將濾管埋設在透水性較好的土層中。②在水位降低的范圍內應設置水位觀測孔。③對整個井系統應加強維護和檢查，保證不間斷地進行抽水。④應考慮到水位降低區域的建筑物可能產生的附加沉降，并應做好沉降觀測，必要時應采取防護措施。

2.4基底檢查與處理

基坑挖好后，應按規定檢查基坑是否符合設計要求，內容包括：①基坑底面的平面位置、尺寸和標高是否與原設計相符。②直觀檢查地基土質與設計資料是否相符，如不相符，應取樣作土質分析試驗，同時由施工單位及時會同有關單位共同研究處理方法，并加以實施。③在地質特別復雜且土質不良，如強烈風化的巖石、松砂地基、含大量有機質的砂或粘土、含大量雜質的填筑土等情況時，應進行荷載試驗，對大、中橋，有可能應同時做土載試驗，以便與荷載試驗核對。④檢查完畢，應辦理檢查的簽證手續，作為竣工驗收資料的一部分，存入工程檔案中，以備查閱。

基底檢驗合格后，還應按不同地質情況，作如下處理：①巖層：清除風化層、松碎石、淤泥等。若巖層傾斜，應將巖層鑿平或鑿成臺階，使承重面與重力線垂直，以免滑動。并宜從巖面下鑿25cm，使基礎能嵌入巖層。②砂類土或碎石類土：承重面應修理平整，建筑基礎時，先鋪一層厚約2cm的水泥砂漿。當基坑底面滲水不能有效排水時，為了不影響基礎圬工的質量，常在基底上鋪一層25～30cm厚的片石和碎石，然后在其上澆砌基礎。③粘性土：修整基坑底面時，應就其天然狀態加以鏟平，不得用回填土夯實的辦法處理。④軟硬不均勻地層：應將土質較的部分挖除，使基礎全部支承在硬土上。⑤土質不良的特殊地基：有必要可采取人工加固措施。

2.5基礎的澆砌、養生和基坑回填

基礎的澆砌，一般都在排水條件下進行，只有當滲水量很大，排水很困難時，才采用水下灌注混凝土的方法。排水砌筑時，應防止水浸圬工，否則基礎質量就會受到影響。石砌基礎在砌筑中應使石塊大面朝下，外圈塊石必須座漿，要求丁順相間，以加強石塊間的連接，每層均應保持基本水平。圬工在終凝后才允許浸水，不浸水部分仍須養生。基礎澆筑完成后，應檢查質量和各部分尺寸是否符合設計要求，如無問題，即可選土質較好的土回填基坑，要求分層夯實，每層回填土厚度約為30cm。

3　結束語

綜上所述，旱地上淺基礎施工對于結構物施工是最具基礎性的施工。在其施工過程中不僅應根據施工現場地形地勢特點，合理選擇施工方法，還要嚴格按施工工序要求，確保旱地淺基礎施工達到要求的質量標準。

2016-3-8

U445.55

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2095-2066（2016）11-0170-02