雨季基坑防护在高层住宅施工的实际应用

　　随着土地资源的紧张，为有效的提高土地利用率，高层建筑越来越普及，同时地下车库、地下储藏室也已经在居民建筑中广泛应用，由此建筑工程施工的基坑开挖规模和开挖深度也越来越大。做好基坑防护，尤其是雨季基坑防护工作日益重要。下面根据胜利油田某高层住宅基坑施工的实际情况浅谈对基坑防护工作的认识与见解。

 

　　1.工程概况

 

　　该住宅小区共设计建造8栋楼，为17-22层，总高度50-70m，建筑物基础采用phc管桩基础。基坑设计深度-4.5米。基坑采用1：1放坡开挖，每栋楼周边布置3-4口降水井。

 

　　工程地质情况概述：由于本地区为黄河淤积形成，因此表层有厚度超过10m以上的粉质粘土，土层内摩擦角20°左右，且因采用管桩基础，因此土层未进行强夯等地基处理，土层孔隙率较大。该施工区域的地下水位2-3m，施工前采用管井降水后，地下水位有效降低。

 

　　2.基坑施工存在的不利因素

 

　　2.1雨期开挖基坑

 

　　开挖基坑时期正赶上雨季，在开挖完成后进行地基基础施工期为6月中旬，此时正是本地雨季多发时期，据统计每年40%的降雨量集中在6-7月份。因此降雨频繁对基坑稳定非常不利。

 

　　2.2场地限制

 

　　由于场地所限，基坑边坡放坡比例无法加大。工程开工时由于附近征地工作尚未完成，因此基坑边坡只做到1：1，鉴于本地的粉土地质情况，该边坡应属规范范围内，但如遇到雨季等特殊情况，该边坡则相对较小。

 

　　2.3预算限制

 

　　预算所限，基坑开挖采用自然放坡，无边坡处理措施。

 

　　3.现场对基坑防护采取的措施

 

　　3.1严格控制边坡比例

 

　　严格控制边坡比例，施工中严格执行《基坑边坡工程技术规范》、《地基与基础工程施工验收规范》等相关规范，对完成工程统一检查，测量边坡比例，确保各基坑边坡满足规范要求。

 

　　3.2控制边坡堆放

 

　　控制现场物料堆放，严禁材料设备在距离基坑边10m范围内超高堆放，但由于场地所限部分开挖土方未能运出场外，堆放在基坑5m范围内，堆放高度1.5m以内，此部分堆放区域降雨前均采用防水布覆盖，此次降水未发生坍塌。

 

　　3.3保障降水井运行

 

　　定期检查降水井运转情况，安排专人值班跟踪检查降水井运行情况，发现降水井设备故障即使排除。降水井开始运行后，实际查看地下水位得以有效降低，基坑-4.5m处以很少见地下水渗出现象。

 

　　3.4防汛物资准备

 

　　做好各项防雨施工准备工作，备好现场防雨材料，如防雨布，编织袋等。

 

　　4.雨季期间基坑发生的情况

 

　　4.1现场施工情况

 

　　至5月底，该小区8栋楼基坑全部开挖完成，基础垫层施工分别展开，部分基础已开始钢筋制作工程。

 

　　4.2雨季降雨情况

 

　　基坑开挖期间，在6月份发生多次降雨，其中两次中到大雨，6月7日中到大雨，依据当日气象资料，降雨量达到40mm，且至6月10日再次发生降雨量达到40mm的一场大雨，这两次大雨导致现场多处积水，工地附近的排水渠的积水甚至超过工地内的排水管道的水位。

 

　　4.3降雨后基坑现场查看情况

 

　　降雨后对现场基坑进行查看，发现土层性质发生变化，基坑周围土含水率已接近饱和，部分积水较多地区的基坑周边土壤性质发生变化，以近似流塑状，粉质粘土的内摩擦角急剧减少。现场基坑多处发生因土层内摩擦角降低而导致的土层不稳坍塌现象，坍塌土压坏已经施工完成的砖胎膜墙体。

 

　　5.针对雨季情况采取的应急措施

 

　　5.1疏通积水

 

　　现场及时组织机械设备对外部主排水渠进行清淤，通过抢修，雨停后12小时内恢复现场排水。调用大功率潜污泵对基坑积水进行抽水作业，确保每个基坑有4台以上的5kw潜污泵连续抽水作业，清理基坑内积水。

 

　　5.2挖设排水渠

 

　　鉴于部分地区积水较严重，且潜污泵抽水效率太低，为此调用挖掘机开挖排水渠，为防止水渠内积水继续渗入地下，排水渠底部铺设防水布。

 

　　5.3抢修并恢复降水井

 

　　因暴雨而导致降水井部分被冲刷的泥沙淤积而停止运行，因此组织人员对淤积的降水井进行清理，并在每口降水井中增加一个抽水泵加大抽水效率。

 

　　5.4铺设基坑防护

 

　　降雨前对基坑外围铺设防雨布，使雨水较少冲刷基坑周边土层，降低了基坑周边图层含水率。实践证明，及时铺设防雨布的基坑发生坍塌的情况很少，而未及时铺设防雨布的基坑在遇到中到大雨情况基本都发生了坍塌。

 

　　通过以上措施，8栋楼基坑有5栋楼第二天得以缓解，随着降水井继续运行，基坑的塌方现象得以稳定，五天左右清理基坑内冲刷的淤泥即开始正常施工。有3栋楼坍塌严重的情况仍在扩大，甚至威胁到附近的临时围墙等设施。这3栋楼由于均处于施工现场临时围墙边缘，基坑边缘距离围墙仅5-10m，而围墙外则为低洼芦苇丛，现场查看芦苇丛内积水已达40cm，而基坑底面标高为-4.5m的情况下，地下水即从墙外芦苇丛向基坑不断渗入，围墙边缘的基坑土层已经呈有流塑状，渗入的地下水夹杂淤泥涌入基坑。墙体已出现裂缝现象，极易发生墙体倒塌事故。

 

　　在此情况下，为防止水继续渗入，现场安排停止了几处的基坑排水工作，保留基坑内积水，由此使内外水平衡，从而防止土层水继续向基坑渗入过程中引起土层流动而发生更大的坍塌事故。同时做好围墙支护工作，避免围墙坍塌。调用挖机在外侧开挖排水渠，将芦苇丛积水排出后，再从新进行基坑排水及降水井降水，通过以上措施，该几处的围墙均未发生坍塌事故。现场正常施工在一周后恢复。

 

　　6.雨季基坑防护的总结

 

　　6.1边坡防水降水

 

　　土层在受到雨水浸泡后，土壤性质会发生很大变化，因此土层防水是主要工作，采用防雨布在基坑周边铺设，使雨水顺防雨布进入基坑内部，再由基坑内的潜污泵排出，这样做法效果明显。

 

　　6.2排水渠

 

　　提前做好低洼地带的排水渠工作，积水如进行引导而不聚集，则对土层的性质改变不大，但如果聚集一起，则积水必然会向附近低洼的基坑内渗入，造成更大的破坏。因此在雨季来临前应对现场低洼地带进行统计，预先做好排水渠，排水渠底部要铺设防水布，以防止积水对地下的继续渗入，减弱水的破坏作用。

 

　　6.3基坑水平衡

 

　　如发生暂时难以排水的情况，应减少地下水的流动，即停止抽排基坑内的积水，确保了周边土层的稳定，此时的土层虽然含水率高，承载力低，但由于内部水平衡，所以不易再发生更大的变形。此时在外部进行积水清除后，再进行基坑的排水，即可取得合适的效果。

 

　　6.4降水井措施

 

　　降水井在雨季应提高排水效率，并做好防淤积措施，此次降雨过程中部分降水井由于未做好洞口防护而导致降水井淤积无法使用，同时降水井后期又不得不加入两台泵抽水，因此防护好降水井并确保排水泵的高效可有效缓解暴雨带来的基坑压力。

 

　　基坑施工尽量应避开雨季施工，如工期安排在了雨季，基坑又没进行锚固喷浆的等专项处理的情况下，做好以上的简单应对措施，就可以大大降低雨季对基坑施工的影响和破坏，确保施工的正常进行。

 

　　参考文献：

 

　　[1]徐至钧.深基坑支护技术精选集.中国建筑工业出版社[M].2012.

 

　　[2]熊智彪.建筑基坑支护.中国建筑工业出版社.2008.