深基坑流塑性淤泥質土開挖施工技術

翁明善

(福建地礦建設集團公司 福建福州 350002)

深基坑流塑性淤泥質土開挖施工技術

翁明善

(福建地礦建設集團公司 福建福州 350002)

深基坑開挖是一項綜合性很強且危險性較大的基礎施工工程。隨著高層建筑及多層地下室的增多，深基坑施工的質量和安全問題越來越受關注。因該工程施工受到多種因素影響，特別是受地質條件影響巨大，要求施工過程中必須采取合理嚴謹措施。若由于施工控制不當，容易發生質量安全事故，造成重大損失。文章結合某會展中心工程案例，分析探討了流塑性淤泥質土深基坑的特點，并基此提出了針對性的開挖施工技術措施。

深基坑；流塑性淤泥質土；開挖施工技術

0 引言

隨著社會發展，現代建筑的規模越來越大，帶有多層地下室的建筑不斷出現，需要進行深基坑開挖的項目越來越多，目前深基坑開挖的施工工藝較為成熟，但受特定的地質條件、施工工期等因素影響，容易出現各種問題。尤其是流塑性淤泥質土的深基坑開挖施工工藝，需要相關人員根據現場施工實際情況，通過制定嚴密可行的措施方案，控制施工質量，方可確保施工安全[1-2]?；?，本文擬結合某會展中心工程案例，探究深基坑流塑性淤泥質土開挖施工技術，希望能給同行提供參考。

1 工程概況

1.1 項目情況簡介

該項目位于福州馬尾區瑯岐島碼頭邊,主體為鋼結構，總建筑面積52 601m2。地上4層，建筑面積30 911m2；地下1.5層，建筑面積21 690m2，地下室開挖深度7m～8m?；A為管樁基礎，基坑支護型式為：臺階式放坡+槽鋼+HN700×300型鋼樁支護形式，型鋼樁外側利用Ⅳ型拉森樁擋土止水。

1.2 水文地質情況

場地的地下水量豐富，水位變化受閩江水潮汐變化影響較大。根據工程地質勘察鉆探揭示，該場地巖土層主要為淤積、海積、沖洪積成因及風化成因。其中，淤泥質土層呈深灰色，飽和，流塑，含腐植質、有機質、個別爛木等，味臭，有光澤，無搖震反應，干強度較低，韌性低。淤泥層平均厚度7.68m。自上而下的土層及平均厚度如表1所示。

表1 土層及土層平均厚度 m

2 主要難點

根據地層情況揭示，該項目開挖的土主要為流塑性淤泥質土，且施工場地緊鄰閩江，多為池塘，淤泥層強度低，含水量大，最大的超過了80%。同時，該項目的工程樁剛施工完成就立即進行土方開挖，工程樁施工過程對淤泥的擾動影響尚未得到有效釋放。

另外，該工程工期緊，施工時期為三月～四月，剛好處于雨季。基坑開挖較深，土方開挖量大，將近10萬m3。以上不利因素，容易造成基坑內土方在開挖過程中產生滑動，給施工帶來極大困難。

3 開挖施工方法

3.1 土方開挖總體安排

按照項目施工的安排和現場實際情況，分6個施工段進行流水分段開挖，如圖1所示。在各分段內的管樁和降水井施工完畢后，緊跟施工該段內的圍護樁(H型鋼樁、拉森樁、槽鋼及木樁)。然后先分層開挖該段內地下室外墻以外18m范圍的平臺和坡面土方及噴射混凝土護面。再分層開挖該段內地下室的底板土方，到位后立即封底墊層施工，最后間隔開挖承臺土方。

開挖流向為：按照由西向東、由北向南、先坑外后坑內的總體開挖原則進行基坑分區段開挖。

圖1 地下室基坑土方開挖施工區段劃分圖

對施工現場臨時進出道路進行了統一規劃，路面鋪墊粉煤灰、煤渣類既透水又吸水的材料達50cm以上，并分層施工(即開挖一層淤泥施工一層道路)。土方的退土道路分別在基坑北側、南側和中央設置3條，由現有環島路拉至指定卸土點，如圖2所示。

圖2 地下室基坑土方開挖退土路線圖

3.2 土方開挖要求、方法

在圍護結構施打完畢，基坑外平臺和坡面噴射混凝土護面施工完畢后，用反鏟挖掘機對基坑內土方進行開挖，按隨開挖隨運走的原則，通過自卸汽車采用挖掘機接力盤運外棄，由坑內中央道路、基坑南北兩側道路向外退土。承臺土方配以小型挖掘機開挖施工，人工配合進行修坡、清底，利用塔吊進行外棄，個別采用挖掘機接力盤運外棄。

3.2.1 基坑及坑中坑土方開挖方法

3.2.1.1 基坑內土方開挖

在基坑內土方開挖中，為克服該項目工程施工主要難點，有效預防基坑內開挖面滑動，減少隆起現象[2]，特制定以下開挖要求：

嚴格遵循“分層、分段、均衡、對稱，先支護、后開挖，適當放坡、嚴禁超挖”的原則，確保施工安全。特別是對粘土、淤泥層土方進行開挖時，須先剝離至淤泥與粉質粘土交界面以上約0.3m～0.5m位置，而不是直接剝離至淤泥層面。嚴格按照分層進行，分層厚度不大于1m，全基坑面進行開挖。

不考慮承臺土方開挖，地下室底板土方開挖深度約為4.65m(不含坑中坑深度)，嚴格按照分層原則，分5層臺階全面開挖，分層厚度從上到下分別為1m、1m、1m、1m、0.65m，分層示意圖如圖3所示。地下室底板土方開挖到位后立即封底墊層施工，封底墊層緊抵H型鋼樁支護結構，底板邊至支護結構內邊線的超挖槽均澆筑毛石混凝土墊層。

圖3 基坑內土方開挖示意圖

3.2.1.2 坑中坑土方開挖

底板墊層封底后，用小型挖掘機間隔開挖承臺土方，同時人工配合修坡清底，進行磚胎膜、承臺地梁墊層施工。

承臺開挖中，當開挖深度小于1m時，采用木樁直接進行支護；當承臺開挖深度大于1m時，采取密插槽鋼支護，然后挖掘機座于密插的槽鋼支護面上，再利用人工配合小型挖掘機一次性將此坑土方開挖到位，并立即封底。

對電梯井開挖，具體方法如下：

(1)在電梯井旁的承臺底邊，沿電梯井四周先施工Φ80長度大于4m的木樁；然后采用小型挖掘機進行放坡開挖(坡率1∶1.5)，坡面形成后立即噴射40mm厚C20混凝土；再利用挖掘機一次性將電梯井內的土方開挖到位，并立即封底；

(2)若在開挖過程中水位無法降下，則在電梯井邊增加1～2口降水井進行降水處理后再行開挖；

(3)若開挖過程中木樁無法支擋電梯井側邊土方(淤泥)，則沿電梯井四周再施工一圈Ⅳ型拉森鋼板樁，再行開挖土方。

4 管樁、降水井和支護結構的保護措施

4.1 管樁保護措施

由于管樁抗彎剛度較小，在開挖時，若出現坑底土體移動、變形，將對管樁產生橫向土壓力，致使出現偏斜、斷裂等質量事故[3]。因此，做好管樁保護顯得尤為重要。

開挖前，對未送樁到位的工程樁，按照分層開挖厚度分段及時截除，即對露出土層面的管樁先行截除，再根據挖土流程進行分段截除。禁止挖掘機碰撞管樁身，土方開挖中，挖土分層均勻進行，分層厚度不大于1m，管樁兩側土體高差不大于0.5m，對稱開挖。

挖、運土采用小型長臂挖掘機和小型運土車輛，坑內行車主道路及次要分支道路設在管樁承臺上方，并鋪設2cm厚鋼板。開挖樁間土方時，將挖出土方立即用挖掘機接力盤運至自卸汽車，自卸汽車裝運點距挖土邊坡3m以上。

4.2 降水井保護措施

在降水井上綁紅色旗子作為警示，并將井口用編織袋包封。開挖時，降水井四周50cm范圍內采用人工開挖，并同時進行；開挖到位后，割除井管至高出地面50cm，包封井口、綁旗警示?；觾冗\土道路及車輛行走路線避開降水井5m～8m距離。

4.3 支護結構保護措施

禁止挖掘機碰撞鋼支撐、木樁等支護結構，在距支護結構0.3m～0.5m范圍的土方采用人工清理；對支護結構拐角處和轉角處，采用人工對支護結構側面上土方進行清理。夜間施工時，在支護結構拐角處適當增設照明燈具，防止挖掘機挖土時對支護結構造成損壞。

5 效果分析

經過各方努力，土方開挖工程如期完成。該項目工程基坑監測中，監測點布置、監測頻率等符合規范及設計要求，基坑監測情況如表2所示。

表2 基坑監測項目及數值 m

各監測點的各次日變化量均未超過設計要求報警值，周邊地表未出現裂縫。監測結果滿足設計、規范及有關質檢部門要求。基坑開挖過程中未出現險情，基坑后期變形穩定，未對周邊環境產生明顯影響。

該項目共有已施工完成的工程樁806根，根據基樁低應變法檢測報告，I類樁765根，占94.7%，II類樁43根，占5.3%，沒有出現斷樁情況。

6 結語

該工程項目分析研究了某會展中心流塑性淤泥質土深基坑的特點，其采取了合理有效的施工措施，如分層開挖、全面開挖、換填開挖、合理剝離、加強支護、及時截樁、隨開挖隨退土等，最終按時完成開挖施工任務，達到了工程樁保護、周邊環境保護等既定目標，值得借鑒。

[1] 余超，張智捷.淺談流塑性淤泥土質中基坑支護施工技術[J].建筑工程技術與設計，2016.

[2] 唐建華，周海貴，吳國強，等. 超大型深基坑土方開挖技術[J].建筑施工，2015.

[3] 劉書安，丁明華，李濤，等. 淤泥質土開挖施工技術[J].建筑技術開發，2015.

Flow plasticity silt soil excavation of deep foundation pit construction technology

WENGMingshan

(Fujian Geo-engineering Construction Corporation,Fuzhou 350002)

The excavation of deep excavation is a comprehensive project, which is also a very dangerous foundation construction project. With the rise of high-rise buildings and multi-storey basements，the quality and safety of deep foundation pit construction are becoming more and more concerned .Due to the various factors affecting the construction of the project, especially the geological conditions, it is necessary to take reasonable and rigorous measures in the construction process. If the construction is not properly controlled，quality and safety accidents will be happened easily, and will cause serious damage to the project .In this paper, in the case of an exhibition center project，through the analysis of the characteristics of the deep foundation pit of the convection plastic silt，with targeted excavation and construction technical measures.

Deep foundation pit; Flow plastic silt soil; Excavation construction techniques

翁明善(1979.12- )，男，工程師。

E-mail:195925470@qq.com

2017-05-09

TU74

A

1004-6135(2017)07-0108-03