淤泥土深基坑施工技術淺析

蔡廣東，朱玉環

1.福建省第五建筑工程公司，福建 泉州 362000；2.廣東溢豐環保集團股份有限公司，廣東 東莞 523000

1 前言

沿海區域深基坑工程施工受基坑土質條件、海水及工程進度等情況的影響，尤其是在泉州豐澤區淤泥質土的深基坑工程中尤為重要。為確保施工過程安全，技術人員根據項目情況制定科學的技術措施。本文以我公司在工程為例，總結了深基坑施工技術在淤泥土中的成功應用。

2 工程概況

2.1 項目簡介

項目位于福建省泉州市豐海路。本項目總用地面積為42096.36m2，建筑面積114402.13m2。該項目由五棟7-11 層高層住宅樓、多棟6 層多層住宅樓和配套商業建筑及一層全地下室組成。

本項目基坑東西方向長約221m、南北方向長約262m，呈長方型布置。根據場地現狀地形和土質原貌，基坑實際挖深約4.5～6.8m，地下室的混凝土強度為C30，混凝土的抗滲等級為P8。

本項目樁采用PHC500-125-AB 型高強預應力管樁，由柴油錘樁機作業施工。

2.2 水文地質情況

根據本工程2019 年1 月的地質勘察報告，本項目場地的地下水極豐富，基坑內水位的變化受潮汐影響大。本項目巖土層主要為海砂、耕土、淤泥土、粉質粘土、淤泥質土。其中，淤泥層是深灰色，含水量飽和、類似流體，強度低。

表1 工程地質情況

本工程地質情況如表1 所示：

3 主要難點

一是作為地產項目，進度方面要求極高，例如，根據進度要求，在樁施工后立即進行土方開挖。土方開挖的工程量特別的大（243507m3），施工周期緊張（合同約定兩個月完成土方開挖）。二是原場地以耕土和池塘為主，淤泥層強度較低，含水量較大，最大的超過了79%，施工期間必須采取相應的技術措施，確保土的承載力；第三，該項目的基礎是PHC500-125-AB型高強預應力管樁，在土方開挖施工過程中易發生土方滑動失穩造成管樁偏移或破壞進而影響工程樁質量與施工進度。

4 施工中的降排水措施

根據本工程的地質勘察報告表明，本工程基坑土質主要是淤泥土和淤泥質土，特別是淤泥質土的滲透性較差，遇水后土體強度降低。在基坑開挖前必須先將表面的自然水（含雨水或積水）抽排干。

采取措施是在基坑頂外側2 米和基坑底部均設置連續貫的排水溝，每隔50 米設置集水井，采用自動泵自動抽水，排入附近的市政管道，以確保有基坑的表面上沒有水，進而避免基坑邊出現坍塌等現象；特別是本基坑工程施工期間為雨季和臺風季（6-9 月份），項目部為保證工程進度，投入了大量的自動泵與工人，及時對基坑內積水進行了抽排，并采取早封底措施，減少了坑底裸露時間，從而避免因雨水沖刷而引起基坑不穩定情況的發生。

5 基坑支護優化方案

5.1 邊坡支護優化

在基坑支護施工前，將整個基坑在施工時作為一個整體進行考慮，重點是基坑壁的安全防護，同時綜合考慮周邊環境、進度要求、安全質量要求和成本等因素。經優化后決定因地制宜的采用放坡+攪拌樁重力式擋墻+內插微型鋼管樁+一道錨索+坑內加固的支護型式（在基坑轉角區域采用放坡+攪拌樁+灌注樁+內支撐的支護）。

5.2 拉森鋼板樁在分塊施工支護應用

根據進度安排，3 區、4 區和5 區先行施工。分區施工重點是要解決基坑土方高度差對結構施工的影響，結合安全要求和成本，采用拉森鋼板樁（具有高強輕質、止水性能好、施工效率高、支護速度快）進行分區分塊支護。

6 開挖施工方法

6.1 土方開挖總體安排

根據本工程地下室后澆帶和出土方向，土方開挖分五個施工段進行施工。

各段管樁、降水井施工完畢后，對該段的支護工程（攪拌樁重力擋墻、拉森鋼板樁）進行密切跟蹤。然后將微型鋼管樁、錨索、邊坡土方工程和噴射混凝土覆蓋層逐層插補成截面。本段基坑采用分層施工，到達底板底標高后立即墊層施工。墊層施工完成后才間隔開挖承臺土方。

基坑開挖的方向是根據深基坑開挖的一般原則，從兩側開挖到中部，從本項目南向北開挖，首先在基坑外，再在基坑內開挖。

項目部在這個項目中布置了四條臨時通道。用磚渣和石粉鋪設的路面是滲透性和吸收性材料高達80cm，并且分層作業（即，每挖掘一層淤泥就施工一層道路）。

6.2 土方開挖要求、方法

在基坑支護驗收合格后，并且基坑的坡面防護施工完畢，采用PC200 挖掘機開挖基坑土方工程，按同時開挖、同時轉運、同時外棄土方的三同方法，以自卸汽車配合挖掘機轉運出場。沿坑內中間和兩側的臨時施工便道向基坑外退挖。樁間小土方配以小型挖掘機開挖施工，人工配合進行基坑坡底修整、基坑底清底。極小部分余下土方利用場內已安裝好的6 臺塔吊運至基坑頂部。

6.3 基坑及深坑土方開挖方法

6.3.1 基坑土方開挖

為防止基坑內土方開挖面滑動，減少土體隆起現象，遵循以下土方開挖原則：“分層、分段、均衡、對稱、先支、后挖、不得超挖”的十六字基坑土方開挖原則，確保基坑土方開挖的施工安全。

尤其在填土與淤泥土的接觸面開挖時，需要剝離至接觸面以上約0.3m 處，而不是直接剝離至淤泥土面層。從坑頂至地下室底板底的開挖深度約為4.60m（不包括電梯井深坑），嚴格按照分層原則（分層厚度不超過1m），分五步開挖，分層分段（每段坡度不小于1：2）開挖。從上到下各層的厚度分別為0.9m、0.9m、0.9m、0.9m、0.90m。

6.3.2 電梯井坑（深坑承臺）土方開挖

在底板墊層澆筑后，采用小型反鏟挖掘機對承臺土體進行挖掘，同時采用人工配合清理底部，并同時進行承臺磚胎膜施工。當開挖電梯井坑（深坑承臺）時，采取拉森鋼板樁進行支護（頂部輔以直徑125 鋼管對撐），然后小型反鏟挖掘機停在支護面上，再利用人工配合將土方開挖到位，并立即澆筑墊層混凝土。

7 管樁、降水井和支護結構的保護措施

7.1 管樁保護措施

在機械開挖過程中，應采取措施防止與基坑的支護結構、工程樁的碰撞。在基坑開挖之前，將管樁在基坑中的位置逐個標記，預先設計好開挖路線，并指定專門人員監督挖掘機的開挖施工。嚴禁開挖時對管樁的破壞。在開挖過程中，根據分層開挖的厚度及時截斷工程樁。也就是說，在裸露在土層上的工程樁（含欠送樁）先切割，再根據挖土流程進行分段截除。禁止挖掘機與管樁發生碰撞。土方開挖時，開挖均勻，土層厚度不大于1m，樁身兩側高度差小于0.5m，管樁周圍的土體開挖必須采用對稱開挖。

挖、運土采用小型長臂挖掘機和小型運土車輛，坑內行車道路若設在管樁上方，將鋪設3cm 厚鋼板。開挖承臺的樁間土方時，將挖出土方立即用挖掘機接力盤運至自卸汽車，裝運點距基坑邊3m 以上。

7.2 支護結構保護措施

禁止反鏟挖掘機與鋼支撐、拉森鋼板樁等基坑支護結構發生碰撞。土方工程在支撐結構的0.5m 以內和支撐角落采用人工清理。夜間施工時，在支護結構中應增設照明，以防止開挖過程中對支護結構的破壞。

8 效果分析

經過項目部與監理、甲方的共同努力，泉州項目的基坑土方工程于2019 年10 月份完成。在該工程基坑監測中，監測點布置和監測頻率滿足規范和基坑支護設計的要求，監測數據情況如表2 所示。

表2 監測數據情況

所有的監測點的每日變化和累計變化均未超過基坑支護設計圖所要求的報警值，且四周地面無裂紋。監測結果符合基坑支護的設計規范要求。基坑開挖過程也中沒有發生任何危險，基坑穩定，特別是在變形的后期階段，對周圍環境無明顯影響。

本工程共有工程樁（PHC500-125-AB 型高強預應力管樁）3123 根，根據基樁低應變試驗報告，Ⅰ類樁2970 個（95.10%），Ⅱ類樁153 個（4.90%），且在基坑開挖過程中也未出現樁身破損等現象。

9 結語

本工程在實施前分析研究了泉州近海區淤泥土深基坑的特點，在施工中采取了合理有效的施工技術措施，如減小分層開挖技術、坑內土體加固處理、密集樁間土方合理剝離技術、基坑支護優化、樁頭切割及時、隨挖隨退等施工技術手段，成本較低，施工周期縮短，保證了安全，特別是在臨海區淤泥土基坑支護的選擇、土方開挖和預應力管樁樁防護等方面的成功應用，可用于類似工程。