对某深基坑工程的施工技术的分析

　　1工程概况

 

　　某高层建筑地下室二层、上部由1-6#共六幢24~30层（其中1#楼30层，2~4#楼26层，5~6#楼24层）组成，总建筑面积992800m2。其基地面积为236000m2。高层主体建筑最高为99.6m，最低86.3m。主楼均设二层地下室，层高为3.8m和2.85m。该工程±0.00相对于绝对标高6.70m，基坑开挖区域呈梯形，总长为156.3m，最宽处68.4m，最窄处46.2m，其基坑面积约为13400m2。主楼基础由箱形基础和桩基组成，地下车库由抗拔桩基和大型底板组成。主楼基础最深的底板厚度为2.2m，底标高为-7.85m，落深处标高-10.7m，地下车库基础底板厚度为500mm，底标高为-6.90m。现场自然地坪面层标高15m，则主楼最深的基础实际开挖深度为7.30m，局部落深的基础实际开挖深度为8.45m；地下车库实际开挖深度为5.6m。基坑围护采用重力坝形式挡土隔水，其内部没有水平支撑，整个基坑开挖总方量约92500m3。

 

　　2地质情况

 

　　根据勘察提供的地质资料及对土工试验、工程剖面图分析，夹层灰色粘质粉土颗粒组成中粘粒含量一般均小于13％，孔隙比大于1，含水量大于30％，并夹有小量薄层粉砂，该层在地下渗流的情况下，易发生坍塌及流砂现象，对围护和降水提出了很高要求。

 

　　3施工分析

 

　　由于该工程的降水、围护、挖土有两个单位施工，业主从降低成本的角度出发，基坑围护采用重力坝形式挡土隔水，基坑内部没有设置任何水平支撑加固，而且基坑开挖面积很大，挖土深度又深，地下水位很高，这些使深基坑施工难度加大。根据图纸上建筑物的分布情况，所有高层均与围护毗邻，这就要求围护施工按高标准、高要求实现施工。根据地质报告可知，该区域地质条件复杂，土质的含水量较高，如果施工考虑不全，在开挖土方时势必产生涌砂和管涌等渗透现象。为确保工程的施工安全，通过协调，挖土、降水由指定专业施工单位施工，围护由两家施工单位施工。经过仔细的研究、分析，确定了主要分项工程的质量控制，即基坑围护施工、预降水施工、土方开挖施工、信息化施工等几个主要方面来加以控制，对于各分项内部关键节点再进行具体细部深化。

 

　　4施工过程控制

 

　　基坑工程的施工包括挖土、支护、监测三位一体。施工及监理人员根据相关规范、图纸结合工程实际情况，对基坑进行了事前、材料、施工过程的质量控制，并有针对性的熟悉了地质报告、设计文件、施工组织设计，了解了周边的建筑环境及地下管线情况。施工过程中能按照设计中的施工顺序指导施工，对每道工序严格把关并作好自检记录，对锚杆注浆进行了旁站监理，控制了喷混凝土面层的厚度，并取样做了试块；预应力锚杆按照设计要求的值进行了张拉并锁定。在基坑的施工过程中，按照设计的要求每天对基坑进行了监测。根据工程特点，选择桅杆式GPJ-7型双轴搅拌桩和HB603型柱式灰浆泵注浆，采用二次回转切削土，二次注浆，三次搅拌的成桩工艺0根据施工进度，工程投入4台搅拌桩及相应配套设备，分区段同时施工，并采用以下质量控制措施：

 

　　（1）施工前根据地质资料挖除基槽的杂填土，直到原土为止，保证挖槽宽度大于1.1倍的桩面宽度，深度根据杂填土深度确定，地表软弱时，采取防止机械失稳的措施。

 

　　（2）枕木铺设必须做到相对水平，地基必须稳固，随时检查调整底座下枕木的位置，保证机座的水平和导向架对地面的垂直度，其误差小于1％。

 

　　（3）在施工之前通过数根试桩确定水泥浆的最终水灰比、泵送时间，搅拌机提升速度。严格控制第一次下沉预搅速度，使土体完全预搅切碎，同水泥浆均匀搅合。根据试桩施工获得的参数，第一次和第二次提升速度宜控制在0.5m/min。采用“二喷三搅”的施工工艺。

 

　　（4）注浆搅拌须保证注浆的连续性，因故断浆，必须把搅拌头下沉至浆面以下0.5~1m待恢复供浆时再提升注浆搅拌。

 

　　（5）为了确保工程围护体系的连续性，要求桩间搭接长度不少于20cm，已施工的桩号及时在图上标记，并经常对照桩位布置图进行校核，避免错位和漏桩，钻头直径保证在70cm±1cm，相邻桩施工时间间隔保持在24h以内。大于24h的接头部位，则采取补桩或压密注浆予以补强。

 

　　（6）水泥浆配制采用P.032.5R普通水泥，倒入集料斗的水泥浆必须过滤，并不停搅动，防止水泥浆离析。

 

　　（7）施工时准确丈量机上余尺，确保设计桩长，每次移机仔细丈量移机长度，防止累积误差过大。

 

　　（8）在施工过程中每天对水泥用量和桩的施工数量进行统计，根据统计数量及时分析每根桩水泥掺量是否达到设计规定要求。

 

　　5深基坑开挖中不安全的隐患

 

　　5.1支撑的及时性是关键工序

 

　　目前在工地巡查中不易反映出，对围护墙无支撑暴露的时间从《监测报表》反映有的测点变形值很大，已提出了报警(有累计值，也有一天的变化值)但没见到对策措施记录。

 

　　5.2支撑的可靠性、有效性存在的问题

 

　　（1）该工地的斜撑焊接无仰焊，仅有的俯焊焊缝的质量达不到要求，漏焊、间断点焊为数不少。这会引起斜撑因较大的剪力而产生脱焊的危险。

 

　　（2）造成偏心的还有单块契入和二块契形传力垫块同向契入，甚至有用三块针同向契入的。有的采用了箱型伸缩段的活络头，这种箱型伸缩段本身有一斜面，所以只需单块契形传力垫块，但也有用了二块、三块契入，造成偏心传力。当然，也有较好的工地42cm长的传专力垫块，契入后顶端的高度都能保持不超过φ609管外缘高度。

 

　　5.3明沟排水系统不完善

 

　　基坑开挖过程中，明沟排水系统不完善，常常是缺少纵向排水明沟，集水井如果有也是小和浅，排水不畅，一下雨基坑就积满水。基坑水沟和集水井要及时设置，不能下了雨再去挖。必须随挖土随修坡同时修筑。下了雨再挖势必泡软基坑土层。对留置较长时间的土坡，纵坡顶可不设横截沟，只设20~30cm高的挡水堤。层平台也不设横截沟，只须纵向带斜面(1~3％小缓坡)即可，或挖成树枝状的水沟。集水坑应设在总坡底(或层坡底)，若要设纵向排水明沟，不能沿地下墙边，要设在坑中或三分线上。要十分小心土坡地层内的暗浜及废除的管线和人防残留设施，会有产生软淤泥或暗流的危险，如不及时排除，将会导致灾害性的事故，因此务必引起高度重视。

 

　　5.4基坑开挖局部有超挖现象

 

　　其表现在两道支撑间的层坡过缓，达1：3，所以近坡脚区域出现超挖，造成无支撑暴露面积过大，时间过长，地墙的变形就大，开挖中各层土宜挖至支撑底下20cm左右。问题严重的还是大多工地的层坡过陡，有的已是直立，当降水不好或下了雨就会出现小滑坡的险情，有的工地竟同时有二个，甚至于三个陡立的层坡。正确的做法必须是土挖完，即进行修坡、修平台和挖水沟，达到了安全层坡的要求，再挖另一层段的土方，使基坑纵坡常保持在安全坡度状态下。土坡要按土性经过边坡稳定性分析，定出安全坡度，纵向放坡要小于这安全坡度。通常降水好的基坑层坡保持1：1.5左右，总坡做到1：2.5~1.3为宜。修坡必须自坡顶起铲下，切忌从坡脚开始。

 

　　6深基坑需改进的工作

 

　　基坑开挖必须建立“任务单”和填写“挖土支撑记录表的制度”。挖土、支撑的施工单位和监理人员要对当天的工作做到心中有数，挖土的配上足够的挖运能力，支撑的要事前并备足配件，做到挖土完即到场设撑；监理人员在土完设撑时要旁站，加预应力，下契块，各方负责人填表签字。目的达到有序快速，做到支撑及时、有效。当然关键还在于要结合《监测报表》经常分析“记录表”中挖土完到支撑加力完的时间，提出紧凑工序衔接，或调整场布、调整机具或调整工序安排等有效措施，尽可能地缩短时限，优化时空参数，减少无支撑暴露时间，达到控制基坑变形在允许范围内。

 

　　6.1减少基坑暴露时间

 

　　尽快的按设计浇筑好结构，建立永久的平衡。结构浇筑要快，尤其是底板和底板前的垫层。端头井面积较大垫层可分为几块，结构施工段的垫层也可分成几小段；大于200m2以上的基底不能置留1d以上。尤其应避开雨天施工，并有应急措施，垫层可挖一段浇注一段，但必须对应着支撑的位置浇筑垫层混凝土；底板混凝土应在垫层混凝土完后的5~7d内浇注，总之浇注垫层和底板要越快越好。

 

　　6.2将复加支撑预应力的控制措施定为制度

 

　　（1）在撑了第三道支撑后，对第一道、第二道轴力作检查，如预应力损失大应及时复加到设计规定的值；当撑上第五道支撑后，对第三道和第四道作险查并施加到设计规定值。

 

　　（2）如围护结构或周边环境变形值较大(出现报警值)即对变形大的测点左右约一倍坑深影响范围内的支撑，复加比设计规定的轴力再大10％的撑力(但要事前征得设计的同意并办妥签证手续)。

 

　　7结束语

 

　　基坑工程的变形包括相邻基坑附近地区由于基坑的开挖和降水，引起地面下沉变形。前者目前估算的方法有经验法、试验法及数值分析法；后者则除一般估算外，主要通过信息化施工，进行现场监测掌握，控制保护结构变形量。

 

　　【参考文献】

 

　　[1]董建国、沈锡英、钟才根：土力学与地基基础[M].上海：同济大学出版社，2005.

 

　　[2]中华人民共和国国家标准：岩土工程勘察规范(GB50021—94)[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.

 

　　[3]余志成、施文华：深基坑支护设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

 

　　[4]务新超、魏明：土力学与地基基础[M].北京：机械工业出版社，2007.

 

　　[5]沈健，李耀良，王建华.深基开挖对邻近高架基础影响的三维数值分析[J].地下空间与工程学报，2005，