張立杰

摘 要：根據(jù)天津航空產(chǎn)業(yè)區(qū)三期配套基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目雨污水合建泵站的基坑開挖與支護(hù)實(shí)踐以及本項(xiàng)目自身特點(diǎn)，結(jié)合天津市本地的地質(zhì)特點(diǎn)，淺談對(duì)于深基坑的開挖、降水和監(jiān)測的見解，以期為其他類似項(xiàng)目的深基坑施工提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：深基坑；土方開挖；基坑監(jiān)測；土方開挖

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.23.102

1 項(xiàng)目概況

航空產(chǎn)業(yè)區(qū)雨污水合建泵站位于天津市東麗區(qū)，包括雨水泵房一座，長39.20 m，寬24.70 m，底標(biāo)高-7.550 m；污水泵站一座，長25.88 m，寬9.5 m，底標(biāo)高為-8.900 m。

航空產(chǎn)業(yè)區(qū)屬于華北平原東部濱海平原地貌，屬海相與路相交互沉積地層，地基土在控制深度內(nèi)自上而下依次為：①人工填土層（Qml）。主要為耕植土，土層厚度0.6 m，層底標(biāo)高為0.14～0.33 m，黃褐色，松散～可塑狀，含鐵質(zhì)，植根，黏性土為主。②第Ⅰ陸相層（Q43al）。主要為河流沉積，土層厚度為1.0～1.1 m，層底標(biāo)高0.14～0.33 m，黃褐色，可塑，含鐵質(zhì)，云母，高-中壓塑性。③第Ⅰ海相層（Q42m）。淺海相沉積，分為2個(gè)亞層。

2個(gè)亞層為：①淤泥質(zhì)土。土層厚度為5.30～6.30 m，層底標(biāo)高-6.16～-5.07 m?；疑?，流塑，含云母、有機(jī)質(zhì)，高壓塑性，粉質(zhì)黏土、黏土夾層。②粉質(zhì)黏土。土層厚度為5.6～6.8 m，層底標(biāo)高-11.87～-11.66 m，灰色，流塑～軟塑狀，含有機(jī)質(zhì)、云母、貝殼，土質(zhì)不均，中壓塑形，黏土、淤泥質(zhì)土夾層。

2 深基坑開挖方法

2.1 深基坑土方開挖方式

本工程場地屬于華北平原東部濱海平原地貌，場地內(nèi)地下水為第四系潛水，位于第Ⅰ陸相層中?；硬捎梅謱娱_挖方式，每層1 m，放坡進(jìn)行開挖。首先采用兩臺(tái)挖掘機(jī)沿對(duì)稱方向進(jìn)行開挖，在原有形狀的基礎(chǔ)上整體分層下挖。每層開挖深度控制在1 m范圍以內(nèi)，直至挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

剩余最后的一小部分土方開挖時(shí)，挖掘機(jī)均開出基坑外部，采用長臂挖掘機(jī)在基坑上部挖掘清理，每層1 m，放坡進(jìn)行開挖。首先采用兩臺(tái)挖掘機(jī)沿對(duì)稱方向進(jìn)行開挖，在原有雨污水泵站的基礎(chǔ)上整體分層下挖。每層開挖深度控制在1 m范圍以內(nèi)，直至挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2 土方工程施工部署安排

為保證土方開挖的順利進(jìn)行，防止塌方等不利現(xiàn)象的發(fā)生，我們采用土方開挖與邊坡修整交替進(jìn)行的辦法（支護(hù)部分邊開挖邊支護(hù)）。每挖1.5 m深進(jìn)行邊坡修整，反復(fù)交替進(jìn)行，直至坑底。具體流程如下：①坑底預(yù)留300 mm人工清底，以減少雨水和太陽暴曬對(duì)土層的擾動(dòng)。②開挖過程中，時(shí)時(shí)測量挖深，通過放坡系數(shù)計(jì)算該挖深處的下邊緣位置，并由測量人員撒出白灰線進(jìn)行控制。③如果到達(dá)坑底后發(fā)現(xiàn)基底土層與地勘資料不一致，立即通知業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)以及地勘部門，以便及時(shí)采取措施。④坡道處土方收尾采用長臂挖土機(jī)進(jìn)行挖土，裝車運(yùn)走。⑤在進(jìn)行二層土方開挖時(shí)，基坑內(nèi)預(yù)留坡道，并根據(jù)土方動(dòng)態(tài)進(jìn)行留設(shè)。⑥為保證達(dá)到土方文明施工要求，避免土方運(yùn)輸車輛泥土污染市政道路，在現(xiàn)場出入口邊設(shè)置專用沉淀池，現(xiàn)場道路作地面硬化處理。⑦基坑開挖、支護(hù)連續(xù)施工，盡量減少土體暴露時(shí)間，做到支護(hù)不過夜，在完成上層作業(yè)面支護(hù)的各項(xiàng)操作前，不進(jìn)行下層深度的開挖。⑧基坑開挖開始前，基坑周邊設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)。在基坑開挖支護(hù)過程中，每天監(jiān)測1次?；油练介_挖及支護(hù)完畢后，第一周內(nèi)每2 d監(jiān)測1次，第二周內(nèi)每5 d監(jiān)測1次，以后每10 d監(jiān)測1次，直至基坑回填。⑨基坑開挖必須遵循“由上而下，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，開挖后的邊坡段用人工及時(shí)修整，清除待噴面上的松散物，以便掛網(wǎng)噴漿。⑩基坑周邊8 m范圍內(nèi)地面內(nèi)嚴(yán)禁額外堆放荷載及施加動(dòng)荷載。

3 深基坑支護(hù)穩(wěn)定性分析及措施

在實(shí)際工程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度對(duì)基坑整體穩(wěn)定性的影響最為重要，表現(xiàn)為其對(duì)側(cè)向位移的敏感程度高，所以可將支護(hù)樁側(cè)向位移量作為本基坑整體穩(wěn)定性的主要控制標(biāo)準(zhǔn)，在施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

錨桿鉆孔應(yīng)按設(shè)計(jì)傾角和孔深進(jìn)行，鉆孔時(shí)，如果遭遇障礙物發(fā)生無法鉆進(jìn)的現(xiàn)象時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場情況改變鉆孔的方向。如果鉆孔深度難以滿足設(shè)計(jì)要求，則可以根據(jù)錨桿抗拔力等同原則在該孔周邊實(shí)施加固補(bǔ)強(qiáng)；當(dāng)遇到軟土層時(shí)，可以適當(dāng)?shù)丶哟髢A角，把錨桿嵌入持力土層。嵌入前，首先要進(jìn)行清孔工作，保證孔內(nèi)干凈清潔。在下錨桿的過程中，應(yīng)該將注漿管、止?jié){袋和錨桿一同放入孔洞當(dāng)中，參考實(shí)際的注漿狀況進(jìn)行多次注漿。在這一過程中，要嚴(yán)格把握砼配合比，并保證漿液可以充滿孔壁，使錨桿擁有充分的抗拔性。噴射混凝土?xí)r，務(wù)必保證砼厚度合乎設(shè)計(jì)指標(biāo)，并攪拌均勻，盡量采取由下而上的方法實(shí)施噴射。三天后，對(duì)錨固體進(jìn)行檢測，只有強(qiáng)度超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，方才可以開挖下一層土方。

在基坑的開挖過程中，由于地下水環(huán)境的復(fù)雜性，排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，所導(dǎo)致的水患會(huì)給基坑工程穩(wěn)定性帶來不利影響。因此，針對(duì)地下水患問題，施工人員要參考地質(zhì)勘察報(bào)告和周圍水文環(huán)境，以免施工不當(dāng)對(duì)基坑造成損害。在放坡開挖階段，應(yīng)該對(duì)坡頂、坡面、坡腳實(shí)施降排水措施。此外，基坑周邊還要設(shè)置排水溝系統(tǒng)，以免地表水滲入坑內(nèi)。

4 基坑監(jiān)測

本工程基坑開挖最大深度達(dá)到10.8 m，支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)施工的影響很嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程和設(shè)計(jì)要求，為確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全，在基坑施工的全過程中，要求對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境，由基坑土方開挖始，至基坑回填完成的時(shí)間段內(nèi)全程進(jìn)行巡查、監(jiān)測，以便施工。

監(jiān)測內(nèi)容包括：①水平位移。沿基坑四周支護(hù)頂設(shè)若干水平位移監(jiān)測點(diǎn)，觀測支護(hù)結(jié)構(gòu)在土方開挖及泵站施工期間的側(cè)向變形，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)及位置依《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497—2009）相關(guān)規(guī)定確定。②沉降。沿基坑周邊布置若干沉降觀測點(diǎn)，觀測土方開挖及泵站施工對(duì)周圍土體和現(xiàn)有道路的影響，監(jiān)測點(diǎn)數(shù)及位置依《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497—2009）相關(guān)規(guī)定確定。③地下水位測量通過孔內(nèi)設(shè)置水位管，采用水位計(jì)測量，精度不宜低于10 mm。④其他檢測項(xiàng)目遵照《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497—2009）相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

觀測頻率：

水平位移觀測：開挖深度小于5 m，每天觀測1次。開挖深度小于等于設(shè)計(jì)深度，或者在底板施工過程中，每天觀測1次；底板澆搗完畢7 d后，每2 d觀測1次；底板澆搗完畢14 d后，每5 d觀測1次。施工到室外回填完畢，周邊沉降穩(wěn)定，再觀測1次結(jié)束。

沉降觀測：開挖深度小于5 m，每2 d觀測1次。開挖深度小于等于設(shè)計(jì)深度，或者在底板施工過程中，每天觀測1次；底板澆搗完畢7 d后，每2 d觀測1次；底板澆搗完畢14 d后，每5 d觀測1次。施工到室外回填完畢，周邊沉降穩(wěn)定，再觀測1次結(jié)束。

觀測頻率可根據(jù)觀測結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，即觀測較為穩(wěn)定時(shí)，可減少觀測次數(shù)；觀測結(jié)果變化較大或遇暴雨異常情況時(shí)，增加觀測次數(shù)，并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。

5 土方開挖

第一部分開挖共取土約14 430 m3。根據(jù)機(jī)械的功率，每天每臺(tái)挖掘機(jī)挖土1 500 m3，所有土方完成共需要5 d時(shí)間。土方開挖坡度為1∶1.5進(jìn)行放線開挖，第一步挖土深度為3.5 m。第一步土方開挖挖成后對(duì)灌注樁樁頂進(jìn)行清理，為施做環(huán)梁作好準(zhǔn)備。

第二部分土方采用分層開挖法，每層1 m，放坡進(jìn)行開挖。首先采用兩臺(tái)挖掘機(jī)沿對(duì)稱方向進(jìn)行開挖，在原有形狀的基礎(chǔ)上整體分層下挖；每層開挖深度控制在1 m范圍以內(nèi)，直至挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。這部分開挖土方量約9 297 m3，根據(jù)機(jī)械的功率，每天每臺(tái)挖掘機(jī)挖土1 500 m3，所有土方完成共需要3 d完成。

剩余最后的一小部分土方開挖時(shí)，挖掘機(jī)均開出基坑外部，在肥槽部分處采用長臂挖掘機(jī)在基坑上部挖掘清理。每層1 m，放坡進(jìn)行開挖。首先采用兩臺(tái)挖掘機(jī)沿對(duì)稱方向進(jìn)行開挖，在原有雨污水泵站的基礎(chǔ)上整體分層下挖；每層開挖深度控制在1 m范圍以內(nèi)，直至挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。這部分開挖土方量約2 000 m3，但由于基坑較深，根據(jù)機(jī)械的功率，每天每臺(tái)挖掘機(jī)挖土500 m3左右，所有土方完成共需要3 d完成。

6 結(jié)束語

基坑工程是建筑工程的一個(gè)重要組成部分，特別是深基坑工程施工，往往事關(guān)工程全局。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩方面著手，確保質(zhì)量。深基坑施工直接關(guān)系著建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù)是整個(gè)工程施工順利的前提與保證，是整個(gè)龐大工程的重要開端。因此，加強(qiáng)對(duì)建筑深基坑施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)與研究意義重大。

〔編輯：王霞〕