李秀榮

(福建天宇建筑技術工程有限公司 福建福州 350001)

軟土基坑支護工程的施工要點
——以福州東二環(huán)某項目軟土基坑支護為例

李秀榮

(福建天宇建筑技術工程有限公司 福建福州 350001)

為了保證軟土地基基礎條件，基坑支護工程施工順利進行，減少對周邊臨近建(構(gòu))筑物、道路、管線等不利影響，文章以福州東二環(huán)某項目軟土基坑支護為例，并根據(jù)該工程的重點、難點，詳細論述其施工方法、順序、要點。

軟土地基; 基坑支護;施工要點;監(jiān)測

0 引言

隨著地下空間的開發(fā)，地下室基坑工程施工已經(jīng)成為很多工程不可避免的一部分。基坑支護的安全及施工工期對整個項目的影響日益突出[1]。如何有效地保證基坑安全且有效合理地安排施工進度，對降低工程風險，保護周邊建筑及自然環(huán)境有著重要的意義。福州東二環(huán)地塊，受天然地質(zhì)地層及后天人為影響，該區(qū)域為大面積池塘，河道暗渠密集區(qū)域。東二環(huán)區(qū)域地質(zhì)以軟土為主，為次固結(jié)土，特征為厚度大、含水率高、流塑性強等。施工場地民房密集，該項目屬于邊拆遷邊施工的項目。目前周圍區(qū)域大面積已經(jīng)由開發(fā)商開發(fā)為新興樓盤，在其基坑開挖期間，周邊基坑從早期出現(xiàn)部分變形大、周邊房屋開裂到大面積土體失穩(wěn)(周邊二層地下室開挖，最大變形達1.5 m)等事件發(fā)生。本文僅針對該地質(zhì)條件下的施工工藝的施工方法、要點及順序，進行介紹。

1 工程概況

(1)擬建工程場地位于福州市晉安區(qū)，塔頭路南側(cè)，化工路北側(cè)，場地原為耕地、魚塘及民房，交通較為便利。場地經(jīng)人工堆填，地形起伏較小，場地較為平整。該項目基坑支護平面布置圖如圖1所示。

(2)該工程±0.000相當于羅零標高8.100m，現(xiàn)有場地羅零標高為6.100m～6.600m。

(3)該項目地理位置交通便利，位于二環(huán)和三環(huán)之間。

圖1 基坑支護平面布置圖

2 場地內(nèi)不利的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1 場地工程不利的地質(zhì)條件

場地巖土層特征及分布情況及土性描述如下：

(1)雜填土：雜色，濕～飽和，松散～稍密。成分主要為粘性土及建筑垃圾，局部地段含有舊基礎，硬質(zhì)物含量約占35%～60%。堆填時間10年以上。

(2)淤泥：深灰色，飽和，流塑，含有腐殖質(zhì)，略具臭味，捻面有砂感。

(3)粉質(zhì)粘土：灰黃色，飽和，可塑，含少量鐵錳質(zhì)氧化物。

(4)淤泥質(zhì)粘土：深灰色，飽和，流塑，含有腐殖質(zhì)，略具臭味。

基坑開挖影響范圍內(nèi)土層的主要物理力學參數(shù)指標如表1所示。

表1 基坑開挖影響范圍內(nèi)土層物理力學指標

2.2 場地水文不利的地質(zhì)條件

該場地地下水主要為賦存雜填土中上層滯水，靠大氣降水補給，向郊區(qū)下游排泄，地下水隨季節(jié)和降水量的變化而變化。水位埋深為0.50m～3.20m，水位為羅零3.990m～5.690m。

場地位于低洼區(qū)域，該場地為大面積池塘，河道暗渠密集區(qū)域。場地開挖過程中原有地下水道仍在使用，給開挖帶來極大的困擾及對基坑安全產(chǎn)生不利的影響。

2.3 施工支護類型

周邊大基坑采取的是一階放坡為噴面支護，邊坡坡度1∶1.2。設計剖面為二級支護，第二級為直立支護，采用H型鋼+錨管組合支護形式，坑底被動區(qū)采用Φ500水泥攪拌樁加固，支護剖面如圖2所示。

圖2 典型的基坑支護剖面圖

3 施工規(guī)劃及難點要點

3.1 勾機清障確保水泥攪拌樁、H型鋼施工質(zhì)量

現(xiàn)場溝渠及開發(fā)后期回填場地回填土層厚度約為2.0m，H型鋼及水泥攪拌樁施工要求場地清除大塊的障礙、石塊。為確保水泥攪拌樁可以連續(xù)施工及H型鋼能夠壓至設計標高，場地應進行一次開槽清障，清障寬度約3.5m(滿足2種工藝同時清障，有效避免重復使用勾機，并保護型鋼外側(cè)已經(jīng)施工完畢的水泥攪拌樁土體)，清障深度應確保障礙物清除，如遇有地下水必要時需要抽水確保孤石等障礙物清除。清除完成后現(xiàn)場根據(jù)設計要求標高施工水泥攪拌樁并同期分段施工H型鋼。

該工序的優(yōu)點是：①有效避免H型鋼施工不到位；②減短工期，避免重復的清障施工；③有效保證了被動區(qū)與H型鋼密切貼合；④保證水泥攪拌樁的搭接。

3.2 對于開挖區(qū)域場地內(nèi)原有道路及暗渠進行清理及封堵

針對場地內(nèi)基坑開挖邊界范圍內(nèi)的橫豎交錯的道路，利用炮頭機進行爆破并用勾機進行清理，另外根據(jù)場地內(nèi)原有線路管道圖對基坑開挖區(qū)域內(nèi)的暗渠進行清理、封堵。做好前期開挖準備工作，以防開挖過程中暗渠中的水大量引流入基坑，如遇到?jīng)]有封堵的暗渠管道，應及時停止開挖。

3.3 對于流塑淤泥開挖提前明確并交底施工方案

針對周邊區(qū)域軟土地基開挖的情況，提前與土方溝通，保證開挖過程采用分段開挖，開挖一段支護一段的方法以保證土體盡量不受擾動。

4 施工質(zhì)量控制難點及要點

4.1 保證水泥攪拌樁的搭接

為保證Φ500水泥攪拌樁的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量達到設計要求，現(xiàn)場主要依靠連續(xù)施工來保證，圖3中陰影部分為連續(xù)施工重點位置?，F(xiàn)場施工中主要在以下3個方面對水泥攪拌樁施工質(zhì)量進行控制。

圖3 500單軸水泥攪拌樁平面布置圖

(1)障礙物清理：為保證水泥攪拌樁連續(xù)施工，在施工前應對圍護施工區(qū)域地下障礙物進行探測清理。為確保樁徑，應經(jīng)常檢查樁徑或?qū)嶋H施工樁徑適當擴大，確保樁頭尺寸不小于500mm。樁與樁之間的搭接要控制好，不得小于100mm。當基坑開挖過程中，發(fā)現(xiàn)攪拌樁止水不嚴密，有滲漏水時，立即采用“旋噴樁”形式高壓注漿補縫，以達到防止踢腳效果，控制基坑邊坡外土體(流質(zhì)淤泥)的流失。

(2)測量放線：根據(jù)甲方提供坐標基準點，按圖放出樁位控制線及基坑支護控制線，設立臨時控制標志。

(3)現(xiàn)場施工參數(shù)：水泥漿水灰比為1.5～2.0，水泥采用Po.42.5級普通硅酸水泥，摻入量為20%，每立方米水泥摻量約為360kg，嚴格控制提鉆桿速度1.0 m/min～1.5 m/min，嚴格保證泵送壓力≥0.3MPa[3]?，F(xiàn)場需要實時根據(jù)已經(jīng)施工剖面長度及深度控制實際水泥消耗量。

4.2 噴錨支護施工

該工藝為常規(guī)工藝。明挖土質(zhì)邊坡噴射混凝土支護作業(yè)前，應將邊坡整平、壓實、自坡底開始自下而上分段分片依次進行布網(wǎng)筋、噴射，嚴禁在松散土面上噴射混凝土，各部位噴射混凝土厚度、標號按設計要求確定。

4.3 基坑排水

坑外排水溝設置排水溝及集水井，以排除地表滯水，明溝斷面如圖4：四角、直線邊間隔20 m設集水井，集水井比溝底深0.5 m，集水井根據(jù)地形采用水泵或自然排除。排水溝與集水井做法大樣如圖4所示。

圖4 坑外排水溝與集水井做法

坑內(nèi)設置臨時排水溝(或盲溝)，并在開挖處坑底(間隔50 m)設置若干集水井，采用潛水泵抽水，明溝和集水井隨土方開挖深度加深，抽水排到坑外明溝，經(jīng)集水井沉淀后排入市政下水道。

5 基坑施工過程中遇到的問題及解決方案

5.1 施工中遇到的問題

5.1.1 淤泥含水率高、承載能力極低，土方不能正常開挖

對于場地內(nèi)原池塘區(qū)域8#樓的基坑開挖采用臨時基坑開挖方案支護,如圖5所示。開挖采用周邊先支護中心后開挖的中心島方式，開挖過程中第一級開挖平臺內(nèi)的2道錨管施工正常，其揭露的土層均為雜填土及粘土，成孔正常；第一級支護完成后施壓H型鋼(可確保H型鋼樁頂施工至設計標高)，第二階預應力錨索施工正常，最后一道錨管開挖工作面時出現(xiàn)工作面挖出3h～4h后基坑底部出現(xiàn)隆起，勾機下陷，基坑頂部出現(xiàn)多條裂縫，流塑淤泥層出現(xiàn)并有擴展的趨勢，及時停止土方開挖并與設計人員及時溝通。

圖5 剖面圖二

5.1.2 監(jiān)測結(jié)果超限預警

現(xiàn)場由于甲方臨時變更施工道路至7#、8#西側(cè)，造成監(jiān)測預警，現(xiàn)場人員及時停止現(xiàn)場土方的開挖并制止坡頂通車。

5.2 施工中采取的措施及作用

5.2.1 施工中采取的措施

圖6 剖面2加固版

針對施工過程中淤泥含水率高，承載能力低下，現(xiàn)場變形隆起嚴重的特點，現(xiàn)場采取如下措施：

(1)回填土方至H型鋼樁頂標高，對已經(jīng)有側(cè)向位移的第一級支護(已經(jīng)存在整體性失效)進行加固，增加一道18m的支護錨管，如圖6所示；

(2)預應力錨索(柔性材料)以下增加一道預應力精軋螺紋鋼錨桿(剛性材料)，在注漿量達到的前提條件下，柔性材料結(jié)合剛性材料以達到增大豎向及側(cè)向拉力的作用，為有效控制基坑的側(cè)向位移及沉降；

(3)在坡頂允許范圍內(nèi)進行卸載；

(4)在第一級平臺位置施工豎向錨管。

注漿的主要作用為改善土體性能，提高粘結(jié)力，增加土體的整體性。針對流塑淤泥的軟土地基，開挖前及時發(fā)現(xiàn)異常并采取有效措施控制并改善地層，對確?；拥姆€(wěn)定性、安全性起到積極的作用。

5.2.2 監(jiān)測預警的處理

由于現(xiàn)場坡頂走車，基坑第一階支護土體已經(jīng)破壞，鑒于現(xiàn)場工期緊迫，我司與設計單位認為應該進行坡頂卸荷，將第一階支護土體進行破壞性卸荷，建議更改并加固該場地內(nèi)施工道路。

6 基坑監(jiān)測

該工程施工現(xiàn)場基坑監(jiān)測采用儀器檢測及巡視監(jiān)測相結(jié)合的方法。

6.1 儀器檢測

儀器監(jiān)測包括基坑頂部水平位移及坡頂沉降2種，其累計監(jiān)測結(jié)果如表 2～表 3所示。

表2 坡頂沉降監(jiān)測成果一覽表 mm

表3 坡頂水平位移監(jiān)測成果一覽表 mm

其中K11/K12/K13/K14/K15監(jiān)測點位于7#樓西側(cè)，該段由于紅線外市政道路(規(guī)劃中)施工，西側(cè)后期臨時現(xiàn)場決定做施工道路使用，大量土方車輛及混凝土罐車等在坡頂行走，造成變形劇增，后期直接采取將第一階土方卸荷作為措施手段。

6.2 巡視監(jiān)測

施工巡視檢查主要以目測為主，輔以錘、釬、量尺等工具及攝影、拍照等手段。施工過程中，主要觀察：

(1)坡頂周邊有無裂縫出現(xiàn)；

(2)周邊道路有無裂縫出現(xiàn)；

(3)基坑底部有無隆起；

(4)場地地表水、地下水排放狀況是否正常；

(5)基坑有無塌陷、裂縫及滑移；

(6)基坑是否有超挖；

(7)基坑頂是否有堆載。

發(fā)現(xiàn)問題及時與建設單位及監(jiān)理溝通，如遇緊急情況，及時撤離施工人員并回填基坑。

7 結(jié)語

通過東二環(huán)某項目基坑支護項目實踐證明，為了保證軟土地基基礎條件下，基坑支護工程施工順利進行，減少對周邊臨近建(構(gòu))筑物、道路、管線等的不利影響，必須結(jié)合基坑支護結(jié)構(gòu)形式、降排水措施，通過采取地下水動態(tài)監(jiān)測、沉降監(jiān)測、設置止水帷幕以及地下水回灌等有效措施，從而確保工程能夠順利進行[4]。

[1] 邱建偉.SMW工法樁在臨海深基坑圍護中的應用[J].福建建筑,2016(12):56.

[2] 周琳，關天．淺談地鐵建設對房地產(chǎn)商圈的影響[J].建筑工程,2012(3)3:23.

[3] 俞堅.軟土基坑SMW工法樁與錨桿組合支護若干施工技術問題探討[J].福建建筑,2016(11):54.

[4] 孫迪.福州地鐵樹兜站降水工程的分析及防治[J].福建建筑,2015(10):38.

Discussion on the construction points of soft soil foundation pit——Support of excavations in soft soil ground from the project in Fuzhou East Second Ring Road

LIXiurong

(Fujian Tianyu constructional technology and engineering Co.Ltd., Fuzhou 350001)

To ensure the smooth construction of foundation pit support in basic conditions of soft soil, reducing the adverse effects to the neighboring building (structure) of buildings, roads, pipelines, the method, sequence, key points of soft soil foundation pit construction from Fuzhou East Second Ring Road are amply discussed in this paper based on the key points and difficulties of engineering.

Soft soil foundation; Foundation supporting; Construction points; Monitoring

李秀榮(1980.2- ),工程師。

E-mail:754418551@qq.com

2017-02-27

TU4

A

1004-6135(2017)05-0083-05