城市地下綜合管廊基坑施工方案優化措施研究

【摘要】隨著城市規模不斷擴大，城市建設必然會向內涵式建設的方向發展，以充分、合理的開發利用城市地下空間，來有效緩解城市發展與我國土地資源緊張的矛盾，提高城市土地利用率，因此地下綜合管廊在城市建設中的應用也越來越多。本文通過對地下綜合管廊建設實例進行分析，研究城市地下綜合管廊基坑施工方案的優化措施，以達到完善施工方案、確保施工安全的目的。

【關鍵詞】綜合管廊;基坑施工;方案優化措施

地下綜合管廊是市政管線集約化建設的趨勢，也是城市基礎設施現代化建設的方向，傳統的市政管線直埋方式，不但造成了城市道路的反復開挖，而且對城市地下空間資源本身也是一種浪費，沿城市道路下構筑綜合管廊，將各種管線集約化，采取城市地下綜合管廊的方式敷設。這種敷設方式美化了城市環境，減少了城市道路重復開挖對人民日常生活和交通帶來的影響，同時綜合管廊的成功建設對推動本市乃至全國的新型市政基礎設施建設，提升城市基礎設施的現代化水平，將起到良好的示范和推動作用。

1、項目概況

本實例項目位于湖南省長沙高新區，紅楓路（黃橋大道—碧桃路）全長 2358m，規劃路幅寬度51m，設計車速60km/h，綜合管廊長2358m。根據綜合管廊規劃及現場情況，綜合管廊建設路段處于城市周邊區域，道路紅線外土方挖填方量大，道路兩側綠化帶位置無法有效充分的使用。道路中間設計有6米寬分車帶，遠離人員密集區域，該分車帶寬度能滿足管廊通風、吊裝等口部設置要求。因此綜合管廊設計放置于道路主車道以下。同時結合道路同步施工，預留兩側道路下縱向空間。整體設計如下圖所示：

市政道路綜合管廊的規劃設計按照新建區域管線規劃進行，盡量考慮更多的管線入廊。設計標準斷面為“綜合艙（10kv電力、電信、給水、中水）加燃氣艙”二艙方案，斷面尺寸7.3m×4.3m。斷面面積31.39m2。電力、電信、給水、中水管道均置于綜合艙內，單獨設置燃氣艙，艙體凈高3.5m。綜合管廊標準斷面如下圖所示：

2、管廊工程地質評價

場地地形起伏，沿線巖土層在水平方向上起伏大，厚度有一定差異，地基均勻性整體較差。管廊開挖段基礎施工開挖深度內主要為黏土、全風化～中風化板巖，采用自然放坡開挖，由于開挖深度較大，分級放坡必須采取護壁措施（如掛網噴砼護壁）。開挖坡比土、全風化板巖坡比為1：1～1.5，強風化板巖坡比1：0.75～1，中風化板巖坡比1：0.5～0.75。同時路線挖方地段地下水位埋藏較深，對挖方路基及基坑施工影響不大;填方地段地下水埋藏較淺且一般存在地表水，路基及基坑施工過程中應采取防水、排水措施。

3、管廊基坑施工方案

本實例中綜合管廊沿道路中線全線布設，平均埋深7m，管頂平均覆土3m，全線采用放坡開挖的方式，支護結構主要材料采用HRB400、HPB300級鋼筋和C20噴射混凝土。施工工藝流程為：根據地質劃分開挖高度→開挖土方并修整邊坡→初噴底層混凝土→土釘安裝→注漿→掛鋼筋網并與土釘尾部焊接→安裝泄水管→復噴表層混凝土至設計高度。

基坑開挖支護斷面如下圖所示：

3.1 基坑開挖施工方案

土方開挖邊坡后，必須對邊坡進行修整，清除浮土，防止施工中塌方;準確定出孔位并做出標記，然后打入插筋;鋼筋網使用φ8@200mm×200mm，搭接長度應大于 300mm并彎鉤，綁扎必須牢固，避免松扣。鋼筋網鋪設后，應在網面與坡面放置30mm厚的墊塊;噴射砼前，應清除開挖面的浮土，埋設控制噴射砼厚度標志，噴射砼強度等級為C20，噴射作業應分段分片依次進行，噴射順序自下而上，噴射時，應嚴格掌握槍頭與受噴面的距離（不超過1000mm），并調節噴射角度，以保證噴射砼與坡面的密實性。

3.2 坡面掛鋼筋網噴射砼施工方案

基坑壁掛網采用φ8@200mm×200mm鋼筋網，加強筋為φ16鋼筋，噴射細石砼厚度80mm;噴射砼原材料采用P.O32.5R普硅酸鹽水泥，干凈的中粗砂和粒徑少于15mm的礫石，配合比為水泥：砂：石子比例為1：2：2.5，噴料應攪拌均勻，隨拌隨用;噴射時，應控制好水灰比，保持砼表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或流淌現象。

3.3 基坑挖土施工方案

按設計要求挖除坑外土層到基坑頂面設計標高。在用機械挖土時必須注意，挖土深度嚴禁超過設計標高;分層開挖基坑中心部位土體，每層厚度不宜大于1.5m，開挖坡率參數嚴格按照圖紙進行修坡，坡率為1：0.75，考慮下部預留修坡面積，每層同步跟進的支護深度為1.3m，基坑挖土施工應做到“五邊”施工即：邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌，保證基坑土體不長期暴露，確?；臃€定;挖土以機械挖土為主，人工挖土為輔，機械挖土距設計標高30cm厚度進行人工開挖、修土和設墊層，并且必須在12小時內完成，如果開挖后不能及時設置墊層，則需在坑底預留30cm土層;基坑挖至設計高程時破壞基底土的結構，不得長時間暴露或擾動、浸泡，應防止削弱其承載力，開挖不應破壞基底土的結構，當基底上質為碎石土、砂性土或粘性土時，基坑應整平夯實;挖出土體及時外運，不得堆放在基坑四周，基坑外側施工挖出土方也需及時外運;施工時發現地面地形與設計差異較大，或基坑開挖后發現地基與設計要求差異較大，應及時反饋設計單位。基坑開挖過程中檢查標準及控制措施如下表所示：

3.4 施工應急方案

基坑工程極為復雜，影響安全的因素很多，必須隨時做好應付可能出現的不利情況，確定合適的應急措施保證安全。土方開挖期間，設專人定時檢查基坑穩定情況，發現問題及時處理。

主要應急方案包括：準備大功率排水設備，基坑面積較大，遇強降雨天氣，為防止雨水對坡面的沖刷，須做好相應排水措施;表層雜填土在邊坡開挖過程中可能出現坍塌，可采用坡后卸土加以處理;現場應準備一定數量的編織袋，鋼管、水泥、噴漿機等備搶險用;現場應準備一定數量的攔護材料，用于隔離;開挖過程中如支護結構位移過大，地面沉降過大，可采用放緩挖土速度處理。

結語：

城市地下綜合管廊基坑施工涉及市政、綠化、電力、環保等多個相關部門，因此在施工過程的各施工節點，應及時通知建設方、地勘、設計及其他相關部門進行現場查看，以確保支護結構安全，同時各部門間應協調工作，互相配合，加快效率。當施工過程中發現地質條件變化較大時應及時進行必要的補勘，并通知設計人員做出調整。在深基坑支護的施工和使用期間，應嚴格控制不利于邊坡穩定的因素產生和發展，不能隨意開挖坡腳，防止坡頂超載，同時應避免地表水和地下水大量滲入坡體。

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作者簡介：

曾宇（1982-），男，本科，工程師，湖南長沙人，漢族，目前主要是從事市政工程工作。