市政道路深基坑施工技術(shù)探討

周 強

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都 611130）

隨著城市化規(guī)模的擴大，國家愈加重視市政道路建設施工安全和質(zhì)量，市政道路工程建設開始注重地下空間開發(fā)利用，衍生出深基坑施工技術(shù)。深基坑工程主要包括圍護工程、支撐工程、降水工程以及地基加固等，屬于綜合性較強的系統(tǒng)性工程，易受到較多因素的影響。由于國內(nèi)目前并沒有統(tǒng)一的市政道路工程基坑工程設計標準，多數(shù)設計師僅通過理論與實踐相結(jié)合的方式開展工程實踐設計。

1 工程深基坑施工特征

國內(nèi)的市政道路深基坑工程施工技術(shù)應用時間較短，在20世紀80年代中期才使用該項技術(shù)。隨著城市公路高架橋以及高樓大廈的重復性建設，大部分地下空間的應用足夠被人重視，人口密集的城市深基坑工程的建設速度更快。

（1）基坑的圍護系統(tǒng)多數(shù)屬于臨時性搭建設施，該種設施設備安全儲備較小，具有較高的風險。

（2）基坑工程不同區(qū)域的水文情況、地質(zhì)情況、工程周邊環(huán)境等存在較大差異，深基坑工程的區(qū)域性較強。

（3）深基坑工程周邊建筑物、構(gòu)筑物以及抵御變形能力與周邊的地質(zhì)條件息息相關，在開挖過程中會改變周邊地基的應力場。

（4）深基坑工程在施工過程中可采取降水措施降低地基地下水位，采用回灌措施補充基坑周圍地下水。一旦水位發(fā)生明顯變化，會導致周邊需要保護的建筑物、構(gòu)筑物及地下管線基礎發(fā)生變形，影響對應的構(gòu)筑物、建筑物以及管線等的穩(wěn)定性。

2 深基坑施工技術(shù)應用環(huán)節(jié)

2.1 降水環(huán)節(jié)

可以改善挖土的條件；保證基坑在干燥條件下施工；增強基坑的穩(wěn)定性；便于對深基坑內(nèi)部的土體進行物理學、力學指標等檢測；大幅度降低基礎流沙、坑底隆起、坑底管涌等不利因素發(fā)生的概率。在對應工程施工計劃中，根據(jù)基坑土層的地質(zhì)構(gòu)造、基坑形狀、開挖深度以及滲透系數(shù)等因素，選擇輕型井點、噴射井點或者管井降水的模式，確保在基坑開挖前2～3 d做好降水施工，確保基坑內(nèi)的水位降至設計基礎面以下至少0.5 m。

2.2 土方開挖環(huán)節(jié)

開挖前，需要實地調(diào)查地下管線情況、進行物探定位，開挖探坑在不明處時，需要確定開挖尺度，安排專人指揮、負責看護，防止其余管線被損壞。土方開挖應遵循“分段分層、由上而下、先支撐后開挖”的原則，豎向分層高度不大于1.5 m，上一層噴錨支護強度達到設計要求的70%后，方進行下一層土方開挖。

坑底原狀地基土不得擾動，機械開挖時坑底預留200～300 mm厚的土層，由人工開挖至設計高程后整平；施工時，按照區(qū)段的劃分情況分段施工。

基坑施工前嚴格遵照設計標高要求做好場地平整工作，并核實基坑頂面、基坑底面對應的絕對標高，若實際基坑深度超過設計深度，應重新調(diào)整方案。

2.3 邊坡防護施工環(huán)節(jié)

本案例的邊坡防護方式采用土釘+掛網(wǎng)噴射混凝土方法施工，土釘墻錨桿縱向間距1.0 m，橫向間距為1.2 m。錨桿為Φ48鋼花管，內(nèi)注水灰比0.45∶1的水泥漿（普通硅酸鹽水泥標號P.0.42.5）；坡面掛Φ8鋼筋網(wǎng)，間距0.15 m×0.15 m；設Φ14加強筋，縱橫向間距同錨桿布設。

鋼筋網(wǎng)外側(cè)噴10 cm厚的C25混凝土，坡面設置PVC排水管，直徑為50 mm，長20 cm，間距2.4 m×2 m；坑頂面道路靠近基坑一側(cè)設置30 cm×30 cm磚砌排水溝。

2.4 坑壁支護過程中的安全環(huán)節(jié)

基坑施工過程中應嚴格按照已審批方案要求對坑壁進行支護，防止土方坍塌或小塊孤石落下傷人。邊坡支護后應派專人24 h對基坑周邊進行觀察并做好觀察記錄，對支護體產(chǎn)生局部變形的情況及時采取措施進行調(diào)整。

基坑使用過程中應進行嚴密監(jiān)控量測，基坑周邊荷載不應超過基坑設計荷載值，堆載距離基坑開挖邊線不小于2 m，同時堆載荷載不得超過15 kPa。對基坑周圍表面1倍基坑深度范圍內(nèi)應采用硬化措施，避免水對坑壁的沖刷。基坑周邊出現(xiàn)裂縫時，及時對裂縫進行封堵，加大監(jiān)控量測的頻率。

3 市政道路工程深基坑施工舉措

3.1 做好基坑施工準備工作

在市政道路工程深基坑施工前，由建設單位組織各相關方進行深基坑施工圖紙會審工作。施工單位對施工地段的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況進行詳細調(diào)查，對影響范圍內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物以及地下管線等進行詳細調(diào)查。

對于開挖深度超過3 m（含3 m）的基坑的土方開挖、支護、降水工程，通過施工單位安排專門的工程技術(shù)人員針對性編寫制定專項施工方案。由施工單位技術(shù)相關負責人審核簽字、加蓋單位公章，再由總監(jiān)理工程師審查簽字、加蓋執(zhí)業(yè)印章后，專項施工方案方可實施，流程缺一不可。針對大于5 m（含5 m）開挖深度的基坑的土方開挖、支護、降水工程，施工單位組織召開專家論證會，對專項施工方案進行論證。專項施工方案經(jīng)施工單位審查和總監(jiān)理工程師審查合格后，進行專家論證。專家論證后，形成書面論證報告，對專項施工方案提出“同意”“修改后同意”“不同意”的一致意見；專家負責論證報告并簽字確認。

基坑放線施工前，做好安全技術(shù)交底工作并由交底人員和接收人員簽字后歸檔。

3.2 做好回灌工作

基坑周圍存在需要保護的建筑物、構(gòu)筑物或地下管線，且基坑外的地下水位下降幅度較大時，需要進行地下水的人工回灌措施，防止基坑周圍出現(xiàn)不均勻沉降影響建（構(gòu)）筑物及地下管線的穩(wěn)定。淺層潛水、微承壓水和承壓水均可采用回灌井進行回灌作業(yè)。若采用坑外減壓降水措施，減壓井與回灌井之間的距離應大于6 m。

3.3 做好基坑監(jiān)控量測工作

市政道路工程深基坑施工中，需要做好監(jiān)控量測工作，監(jiān)測內(nèi)容包括（坡）頂水平位移、墻（坡）頂豎向位移、圍護墻深層水平位移、土體深層水平位移、錨桿或土釘拉力、地下水位、墻后地表豎向位移、周圍建（構(gòu)）筑物裂縫、周圍地下管線變形等項目。

針對深基坑施工結(jié)構(gòu)以及周邊的所在環(huán)境進行綜合安全處理，對基坑做好實時監(jiān)控，以便及時掌握結(jié)構(gòu)的外在變化情況以及土層的內(nèi)力結(jié)構(gòu)變化，確保工程施工的安全進行。監(jiān)控量測單位必須具有相應資質(zhì)，且由建設單位委托。實施前需要監(jiān)控量測單位編制監(jiān)控量測方案，得到建設、監(jiān)理、設計等相關單位的認可，必要時與交通設施、市政道路、地下管線、河道、人防等相關部門協(xié)商后，在基坑周圍實施。

若涉及復雜的地質(zhì)和環(huán)境條件或深基坑工程與重要建（構(gòu)）筑物、管線鄰近，應通過專家論證監(jiān)控測量方案。針對達到或超過監(jiān)控量測報警值或異常的點位及時報警標示，監(jiān)測單位應進行原因分析，及時提出合理的施工建議。

3.4 做好支護結(jié)構(gòu)的選擇工作

深基坑支護結(jié)構(gòu)類型有自然放坡、鋼板樁、灌注樁、深層攪拌水泥樁、地下連續(xù)墻、土釘墻、錨桿等，針對施工內(nèi)容的不同、實際情況的差異，選擇相匹配的支護結(jié)構(gòu)，使設計方案更具實用性。選擇最佳支護方式能夠加快施工速度、降低施工成本、提升工程質(zhì)量。

基于此，詳細勘查施工現(xiàn)場環(huán)境，深入考慮開挖深度、基坑降水和排水條件、管線分布等因素對側(cè)壁的影響，是設計人員在設計前需要進行的準備工作。

3.5 做好地下水的處理工作

在基坑開挖深度范圍內(nèi)存在地下水時，應考慮去除地下水，采取有效的排水措施，防止相鄰建（構(gòu)）物的沉降和傾斜。在基坑維護系統(tǒng)中設置排水明溝和集水井，集中抽水，降低地下水位，使基坑工作面高于地下水位。為了防止地下水的過度積聚，應保證深基坑邊坡的穩(wěn)定性和干燥性。施工人員應在深基坑周圍設置止水帷幕，防止周圍地下水滲入基坑，影響施工進度，避免地下水侵蝕造成基坑壁坍塌。

3.6 做好基坑施工安全防范工作

在市政道路工程深基坑施工過程中，安全風險主要是出現(xiàn)基坑坍塌和淹埋事故，防止上述事故的發(fā)生是基坑施工的首要任務。施工前應結(jié)合地勘資料和現(xiàn)場土體的類別、力學指標以及開挖深度等確定開挖邊坡的坡度，根據(jù)土質(zhì)、地下水情況及開挖深度等因素確定支護的結(jié)構(gòu)。

基坑開挖時，土方應及時外運，不得在鄰近建筑物及基坑周邊影響的范圍內(nèi)堆放。采用土釘+掛網(wǎng)噴射混凝土支護時，應在每層開挖后立即進行。針對基坑坍塌和淹埋等安全隱患，制定切實可行的應急預案和現(xiàn)場處置方案，配備具有豐富經(jīng)驗的應急搶險隊伍，定期進行應急演練，確保最大限度降低事故發(fā)生的概率。

4 結(jié)語

綜上所述，為進一步提升市政道路工程的深基坑施工效率，需要根據(jù)實際情況做好施工前期準備工作，圖紙會審和專項施工方案審查完成后由專家對專項施工方案進行評審，根據(jù)實際情況編制應急預案并組織應急演練，確保基坑整體施工的安全性。合理選擇基坑支護類型，確保支護的穩(wěn)定與可靠性；及時對基坑及周邊的環(huán)境進行監(jiān)控量測，詳細了解施工結(jié)構(gòu)以及土層變化情況。深基坑作為市政工程的重要施工環(huán)節(jié)，對各參與方的專業(yè)技術(shù)水平與管理水平要求較高。為了更好地促進市政工程的發(fā)展，應做好深基坑施工技術(shù)的優(yōu)化研究和質(zhì)量安全控制，是市政工程發(fā)展的重要基礎，也是市政工程發(fā)揮重要作用的根基。