软土地区下地下室基坑施工探讨

软土地区下地下室基坑施工探讨

程伟锋

程伟锋

佛山市高明西安建筑工程公司?广东佛山?528500

摘要：基坑工程涉及领域广,技术难度大,工程事故多,且造成的损失严重。软土地区由于土体强度低,地下水位高,流塑性强,基坑失稳事故频发。基坑失事不仅给工程项目本身造成严重的经济损失,而且会危及到周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。文章结合笔者多年施工经验探讨了软土地区地下室基坑施工中的相关问题。

关键词：软土地区；地下室；基坑；开挖；监控

1.软土地区地下室基坑工程的特点：

基坑开挖实际上是一个土应力释放过程和地下水流通路径改变的过程，由于土应力释放就会造成基坑周边土体原始状态的破坏。软土地区地下室基坑工程的特点如下：

1.1基坑工程是个临时性工程，但基坑工程是多种科学和技术相互交叉的工程，是多种复杂因素互相影响的系统工程。

1.2基坑工程必须保证临近建筑物和市政公用设施、底下管线的安全，所以，基坑工程不仅要对基坑施工的安全要有保证，而且对基坑的稳定和位移控制要求很高。

1.3挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密的分项环节，其中的某一环节发生失效，均会导致整个基坑工程，甚至后期建筑工程的失败。

1.4在中性软土、高水位及复杂地质条件下施工基坑工程，很容易产生土体变形、滑移，基坑失稳，桩体位移、断裂，基坑坑底隆起，支挡结构严重漏水、流土以致破坏等病害，对周围建筑和地下管线的安全也会造成很大的危险。

1.5基坑工程施工周期长，从开挖到完成坑内建筑后全部隐蔽。常常要经历多次降雨、周边截载、振动、施工失当和其他偶发时间的不利条件，其安全度的随机性较大，事故往往具有突发性。

2.软土地区地下室多种基坑施工技术措施

2.1机械开挖

在进行土方开挖前应按设计及方案要求进测量放线。并用小彩旗标识出工程桩的位置，尤其是桩顶标高未满足设计要求标高的工程桩。如场地内表层土体不能确保土方运输车行驶，应按方案要求修筑运土便道。搞好灌注桩的保护工作，机械严谨碰撞，且避免产生过大高差断面，防止土体滑坡造成单侧压力破坏成品桩，针对粘性土含水性高孔隙比大渗透系数小，压缩系数高的特点。

2.2喷锚网支护技术

靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。由于施工队伍采用大爆破作业，使得左、右边坡破碎松散，犬牙交错，时有落石现象发生，严重影响后续工序的施工和将来的营运安全。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车安全，经技术经济比较，决定采用喷锚网支护方案进行防护。

2.3悬臂桩的技术

悬臂梁在外荷(p1)的作用下，第一种受力形式中的悬臂梁是利用外力(砖墙的压力)使梁获得平衡；第二种受力形式中的悬臂梁则是利用内力(钢筋的拉力)使梁获得平衡，它不需要外部反力也能使悬臂梁正常工作。传统的悬臂式护坡桩受力形式与第一种悬臂梁类似，桩入土(岩)部分的被动土压力相当于砖墙的反力。从第二种受力形式的悬臂梁工作原理可知，只要受拉钢筋的锚固长度足够，悬臂梁便可正常工作，不必象第一种悬臂梁那样要有一定长度的入墙固定端。同理，只要悬臂桩的受拉钢筋有足够的锚固长度，悬臂桩便可正常工作，毋须桩端要有入岩深度。因此，在岩层埋藏较浅、岩质坚硬而又不允许爆破或冲孔的条件下，采用钻孔桩或人工挖孔桩难于达到需要的深度时，锚固的悬臂护坡桩便应运而生。这种将悬臂桩同桩底岩石连成一体的方法，使桩岩协同工作。它包括①整体抗弯抗倾覆；②整体抗剪抗滑移。

2.4SM工法桩的施工控制

作为SMW工法桩导向和定位，同时作为H型钢定位卡基础，本项目采用导向架。根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖导向沟，人工配合修边并清底，并清除地表浅层障碍物。导向沟中心与SMW工法桩纵轴线一致。开挖导向沟弃土应及时处理，以保证SMW工法桩正常施工，并达到文明施工的要求。

2.5水泥土搅拌桩的施工技术

2.5.1桩机定位、对中、调平

放好搅拌桩桩位后，移动搅拌桩机到达指定桩位，对中，调平（用水准仪调平）。

2.5.2调整导向架垂直度

采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范要求，垂直度小于1.0%桩长。

2.5.3预先拌制浆液

深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50Kg。

2.5.4搅拌下沉

启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值。

2.5.5喷浆搅拌提升

下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度（0.50～0.8m/min）边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和。

2.5.6重复搅拌下沉

搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行。

2.5.7喷浆重复搅拌提升

下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面。

2.5.8桩机移位

施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

2.5.9水泥土搅拌桩采用二喷四搅成桩工艺。桩位偏差不得大于30mm。钻杆垂直度误差控制在3‰以内。按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。水泥采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥，水灰比1.6，三轴搅拌桩机每根桩每米水泥用量为T=每米桩体体积0.553m21m土体比重（1.76t/m3）水泥掺量百分比(21%)=0.204t。同时严格控制下沉和提升速度。

3.基坑支护与监测

深基坑支护应该起到：承受由于基坑开挖卸荷所引起土压力和水压力，限制坑周土体破坏和位移；组织地下水直接流入基坑，并不是地下水水位过分下降而引起附加沉陷；保护坑周围的施工环境，确保基坑周边的道路、地下管线的正常使用。要求保持检测的连续性，进入关键施工工序时应加强监测的频率，并及时整理分析原始数据，一旦出现危害周边环境的趋势，及时发出警告，一边采取紧急措施。在汛期施工时，应对可能危害支护结构安全的水害来源进行仔细观察，并采取措施。如遇异常情况及时停工，并会同建设、监理、质检、设计和专家组等单位共同处理。

4.结语

软土地区地下室基坑开挖技术的实现是建立在基坑支护采取安全可靠且经济合理的方案的基础上，采取分段分层、对称、均衡的退台接力开挖方法，并针对软土的特性采取系列综合有效措施最大限度地减小软土土方开挖对桩基形成的水平推力，同时加强基坑变形监测，采取信息化施工的方法，达到在软土地区地下室基坑土方开挖方法的合理性、科学性，还能确保安全生产与文明施工，具有较为明显的经济和社会效益。

参考文献：

[1]于慧华，浅谈管桩施工中的技术措施，中小企业管理与科技,2008

[2]苏建彬，沿海软土地区桩基施工技术，黑龙江科技信息,2011

[3]张卫，软土地基施工技术在房屋建筑中的应用，城市建设理论研究,2013