沙漠地区深基坑土方开挖技术

沙漠地区深基坑土方开挖技术
【摘要】格尔木±400kV换流站工程站址处于昆仑山前洪积扇戈壁地貌，无植被，站址区内及其附近分布有厚度不等的风积砂（局部为沙丘），同时由于地表地基土为粉细砂，且厚度较大（深度大约为7m―10m），本身承载能力低。

重点介绍基坑土方开挖过程中采用防砂网施工技术，控制沙漠地区深基坑土方开挖过程中土方坍塌的技术措施。

【关键词】沙漠戈壁；粉细砂；塌方；防砂网；技术措施
1、引言
格尔木±400kV换流站工程青海省海西蒙古藏族自治州，该地区为干旱荒漠大陆性气候，其特点雨水少、蒸发量大，冬季寒冷漫长，夏季温凉干旱，常年多大风且时常伴有沙尘暴，日夜温差大。

工程站址处于昆仑山前洪积扇戈壁地貌，无植被，站址区内及其附近分布有厚度不等的风积砂（局部为沙丘），同时由于地表地基土为粉细砂，且厚度较大（深度大约为
7m―10m），本身承载能力低。

由于其含水量较小，场地基坑开挖和回填过程中，无法碾压密实，在施工机
具、施工过程中可能造成砂土扰动，破坏砂土天然结构，降低砂土强度，增加变形，原本稍密的粉细砂变得松散，在深基坑土方开挖过程中容易出现基坑塌方。

本工程通过采用防砂网施工技术，加强施工过程的控制，解决了深基坑土方开挖过程中出现的基坑塌方。

2、沙漠地区深基坑土方开挖过程中出现基坑塌方的原因分析
2.1、由于基坑开挖时未按实际地质条件和基坑开挖深度的情况进行放坡，放坡系数过小，不满足施工要求造成塌方问题。

2.1.1、基坑开挖深度大于5米（含5米）的基坑为深基坑。

2.1.2、本工程经勘察院勘察的结论为地表地基土为粉细砂，且厚度较大（深度大约为7m―10m），承载能力低及地质条件差的因素，设计院考虑换流站设备的安全长期稳定运行，要求对基础地基进行处理。

2.1.3、格尔木±400kV换流站工程全所建（构）筑物、设备基础设计基底埋深均大于和等于-
3.0米，由于地质条件差，设计院对全所建（构）筑物、设备基础地基进行等于或大于2.0米的砂砾石换填，因此本工程基坑开挖深度均大于或等于5米。

在这种条件下进行基坑土方开挖过程中，容易出现基坑塌方。

2.2 土方开挖过程中未按“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖，严禁超挖”的土方开挖原则进行，造成基坑塌方。

2.3 基坑边缘堆放土方，超过基坑边缘的承载力造成基坑塌方。

2.4 因该地区常年多风沙，并且时常伴有沙尘暴出现，在基坑开挖过程中基坑边缘坡面土体已扰动，破坏了土体的天然结构，基坑边缘土体表面松散，遇到较大风沙和沙尘暴的情况时，基坑因表面的流砂引起基坑塌方。

2.5 施工过程中施工用水涌入基坑，造成基坑出现基坑塌方。

3、沙漠地区深基坑土方开挖施工技术
3.1沙漠地区与湿陷性黄土地基土方开挖，选择机械开挖时采用的放坡系数不同，湿陷性黄土地区土方开挖放坡系数为1：0.33―0.5，而沙漠地区土方开挖放坡系数为1：1.25―1.5。

3.2 进行土方开挖前一天按放坡系数放坡，完成开挖范围轴线的测量工作后，开挖范围2米外场地进行浇水湿润和碾压工作，通过这种方法是表面粉细砂形成板结现象，使该范围内地基比较密实，并在该区域采用防砂网进行覆盖，防砂网采用钢筋和木方固定，
第二天进行土方开挖工作时保证基坑扰动土体天然结构破坏边缘不易出现基坑塌方。

图3.2.1 基坑开挖面洒水 3.2.2 基坑底部洒水
3.3土方开挖过程中严格按照土方开挖原则进行施工，严禁出现底部掏洞、挖坡脚的情况，以免人为原因造成基坑塌方。

3.4基坑深度超过5米以上时，土方开挖分两次进行开挖，首先将第一层土方进行开挖，随挖随运以免出现基坑边缘堆放土方形成集中荷载产生塌方，土方运输过程中派专人进行指挥。

第一层土方开挖完成后，先进行基坑坡面洒水并派人拍实，及时用防砂网进行覆盖，防砂网覆盖固定牢固后，当进行第二次土方开挖时，基坑四周预留80厘米宽的平台，以减小对基坑底部土体的荷载。

图3.4.3 基坑周边平面防砂网图3.4.4 基坑边坡防砂网
3.5 基坑土方开挖完成后，立即安排施工人员进行基坑边缘的维护，将基坑坡面进行修理，派人在基坑坡面进行洒水，边洒水边拍实，同时进行基坑坡面防砂网的铺设，防砂网铺设时与基坑边缘上部已铺好的防砂网搭接最少为50厘米，并采用钢筋和木方进行固定牢实，顶部固定后基坑底部防砂网采用同样的方
法固定并用场地土进行掩埋，通过这样不仅起到了防风固砂的作用，并且保证施工人员在基坑进行施工作业时，风沙对施工人员眼睛起到保护作用，同时保证基坑的清洁作用，以免平时起风沙时施工人员能够正常施工的作用，保证了工程工期。

3.6在临近建筑物进行深基坑开挖时，先应实地进行勘察现场，在不影响相邻建筑安全的前提条件下确定放坡系数的大小和开挖方法。

应场地的实际情况放坡系数可能很小，更容易造成塌方。

在这种情况下，提前准备若干塑料编织袋，编织袋内装场地土，紧贴基坑底部内部边缘进行整齐堆放，对整体基坑进行维护，解决了基坑塌方。

4、结束语
沙漠地区深基坑土方开挖技术的应用，不仅解决了沙漠地区深基坑土方开挖过程中出现的基坑塌方，节约了工程成本，而且起到了防砂固砂和环境保护的作用。

沙漠地区深基坑土方开挖技术得到了业主、监理和施工单位的肯定和高度评价，该施工技术已通过青海电力公司和行业知名专家组的鉴定，青海省电力公司要求今后的工程中广泛应用。

参考文献：
[1]《建筑工程施工质量验收规范汇编》（2003年
6月）；
[2]《最新土木工程施工质量验收标准规范及强制性条文》
[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202―2002）。