基坑中复杂软土工程施工要点

浅析基坑中复杂软土工程施工要点摘要：随着我国建筑行业的蓬勃发展，大型深基坑土方开挖越来越多，存在的安全隐患比较大，从而深基坑的土方开挖及其支护方法就尤为重要，本文作者介绍了浅析基坑中复杂软土工程施工要点、顺序、方法和原则提供同行参考。

关键词：建筑工程；基坑；施工技术

1复杂基坑的工程概况

1.1工程概述

某市地下停车库带地铁车站的基坑工程,大基坑即地下停车库(以下称车库)为2层结构,平面尺寸为东西向长252m,南北向宽104m,挖深9m。大基坑的南部布置有坑中坑,即地铁车站(以下称车站),落差即坑中坑比大基坑底深8.9m,南北向宽为21.9m。工程桩为600、<700的钻孔灌注桩,车库为框架结构,顶板覆土后为道路和绿化广场。基坑平面布置如图1所示。基坑周边环境相对比较宽松,地势平坦开阔,仅南侧为城市道路,地下管线需要往南临时搬迁。

图1基坑支护平面图

1.2基坑支护结构概况

车库基坑支护结构采用900@1100、<1000@1200钻孔灌注桩结合一道钢筋混凝土内支撑,钻孔灌注桩外侧采用<600@450高压旋喷桩作为止水帷幕,南侧围护桩中部设置有3排土层锚杆。车库钢筋混凝土内支撑的形式为四角角撑加南北向的对撑,均为桁架式支撑,支撑的立柱桩为钢构柱下<700的钻孔灌注桩。车站基坑支护结构采

用600厚地下连续墙结合3道内支撑,其中头道支撑的顶面标高与车库坑底持平,支撑底标高-7.30m,支撑水平间距@6000采用钢筋混凝土结构。下两道支撑采用<800×14钢管,钢管支撑的水平间距

@3000。车站基坑内底部土层采用抽条式高压旋喷桩加固,车站基坑南北侧相邻的大基坑底部土层采用格栅式高压旋喷桩加固。地连墙拼幅接缝处采用高压旋喷桩作为止水帷幕。基坑支护结构剖面如图2所示。

图2基坑支护a-a剖面

1.3工程地质概况

工程地质概况如表1所示。

表1地基土物理力学性质指标统计表

注：场地浅部地下水为孔隙潜水,水位埋深一般为地表下1m左右。第③层存在微孔隙承压水。

2基坑挖土的顺序、方法及原则

根据文献[1]第7.1.3条规定,基坑土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。根据文献[2]第10.5.2条叙述内容,基坑开挖方式应重视时空效应,要根据基坑面积大小、围护结构形式、开挖深度和工程环境条件等因素而定。大体有4种方式可供选择：分层开挖、分段开挖、中心岛开挖、盆式开挖。

2.1车库基坑挖土的顺序与方法

根据地下车库基坑支护结构的布置和周边环境情况,以对撑为

界,分为3个施工区段。每区段利用反铲挖掘机分层分阶段自南向北挖土,3个出土口设置在基坑北侧。车库基坑竖向挖土分为3个阶段：第一阶段分层开挖支撑、环梁区底标高以上土方；第二阶段台阶式分层开挖支撑下方土方至底板底；第三阶段人工开挖承台、地梁土方。

2.2车站基坑挖土的顺序与方法

车站基坑属于大基坑中的超深坑中坑,落差8.9m。平面分为3个施工区段,每区段利用长臂反铲或抓铲挖掘机分层分阶段挖土,向大基坑北侧运出土方。车站基坑竖向挖土分为3个阶段：第一阶段自标高-6.500m挖至-10.250m；第二阶段自标高-10.250m挖至

-13.250m；第三阶段挖至坑底设计标高,留20cm厚人工修土。各阶段均沿基坑纵向台阶式分层挖土。

3施工工艺流程

测量放线→车库第一阶段挖土→施工第一道(钢筋混凝土)支撑→分层开挖至车库基坑底→分层施工南侧土锚杆→施工车库混凝土垫层→施工车库北部底板→施工第二道(钢筋混凝土)支撑→分层开挖车站基坑→施工第三道(钢管)支撑→继续分层开挖车站基坑→施工第四道(钢管)支撑→分层开挖至车站基坑底→施工车站混凝土垫层、底板→拆除第四道(钢管)支撑→施工混凝土墙和柱→安装钢管换撑→拆除第三道(钢管)支撑→继续施工混凝土墙和柱→施工车站地下二层楼板和梁→拆除第二道(钢筋混凝土)支撑→施工车库剩余底板、车站混凝土墙和柱→施工车库车站地下一层楼

板、梁和换撑梁→拆除第一道(钢筋混凝土)支撑→施工车库车站混凝土墙、柱和顶板→回填土方。

4施工机械

4.1挖掘机械

根据车库基坑开挖范围大(平面尺寸252m×104m)、深度达9m,土层均为含水量较大的软土,布置有一道钢筋混凝土支撑的特点以及车站基坑开挖宽度窄(平面尺寸252m×21.9m)、深度达8.9m,土层均为含水量较大的软土,布置有3道支撑且间距较密的特点,挖掘机械配备如表2所示。

表2挖掘机械配备表

4.2运土机械

根据该工程的计划工期、弃土距离、可行的车速及每天工作时间计算,选择额定装土量10m3/辆的自卸汽车35辆。

4.3降排水机械

车库基坑底位于②-1层淤泥中,该场区开挖面土层属黏性土,渗透性差,水量小,不计划井点降水,采用排水沟、集水井结合潜水泵进行明沟式排水,车库基坑和车站基坑共计划潜水泵30台。车站基坑开挖面存在③-1粉砂层、③-2含黏性土粉砂层,渗透系数较大。为了保证车站基坑顺利开挖,需降低基坑开挖深度及坑底范围内土体主要赋存于场区粉砂土层中的潜水。根据车站基坑总开挖面积、单井有效降水面积200m2,并结合基坑总涌水量、单井之间可行的间距计算,决定设置疏干式真空泵管井30口。

5挖土施工要点

5.1车库基坑挖土施工要点

5.1.1第一阶段开挖从自然地面挖至第一道支撑、环梁的垫层底,挖土厚度约3.8m。按照分区段、台阶式分层自南向北开挖,并立即施工钢筋混凝

土支撑、环梁,此阶段土方量约10万m3,重点防止机械挖土中挖断立柱桩,应在开挖前标识清楚。

5.1.2第二阶段开挖开挖支撑下方的土方至底板底,挖土厚度约4.9m,计土方量约13万m3。

按照分区段、台阶式分层自南向北开挖,其中基坑南侧应分3层槽式放坡开挖先施工,以配合施工3排土锚杆。此阶段开挖的重点防止机械挖土中挖断超高工程桩,淤泥层中台阶式的临时边坡不大于1∶3,其它土层不大于1∶2,如图3所示。

图3台阶式分层开挖剖面图

5.1.3第三阶段开挖底板底垫层土方和承台、地梁土方原则上采用人工开挖结合小型反铲挖机开挖。此阶段土方量约1.0万m3,重点是抢施工混凝土垫层,8h内覆盖完毕,并防止开挖引起深管井倾

斜位移。

5.2车站基坑挖土施工要点

5.2.1第一阶段开挖在梁面标高为-

6.500m混凝土支撑强度达80%后开始分区段分层台阶式开挖土方量约2.5万m3。此阶段挖土采用站在坑中坑坑顶边沿上长臂反铲挖机结合坑中坑内的小型反