深基坑地下室工程施工技術(shù)

江蘇華鼎建設(shè)工程有限公司 江蘇 南京210000

摘 要：文章結(jié)合某工程實例，從深基坑特點出發(fā)，介紹深基坑設(shè)計要求，熟悉深基坑監(jiān)測，施工注意事項及堵漏施工，最后結(jié)合分層分塊挖土施工講述了深基坑地下室施工技術(shù)應(yīng)用，以積累深基坑與地下室工程施工管理經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：深基坑，地下室防水，施工

某工程占地21818㎡，建筑面積50224㎡，地上12層，地下2層，基坑面積11000㎡，基坑開挖深度13.3m，局部核心筒區(qū)域開挖深度達(dá)19m，屬于一類基坑。該工程西沿明城墻，東臨城市高架干道，北側(cè)為高出場地平面6～8m的居民樓與公共建筑，南側(cè)有商業(yè)酒店、居民樓。該工程涵蓋深基坑各施工工藝，通過總結(jié)以增加深基坑地下室工程管理經(jīng)驗。

1 深基坑支護(hù)設(shè)計

基坑工程主要包括基坑支護(hù)體系設(shè)計與施工和土方開挖，是一項綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。它要求巖土工程和結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員密切配合。《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知》規(guī)定：一般深基坑是指開挖深度超過5 m（含5 m）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過5 m，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。該基坑設(shè)計包括鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、沖孔灌注樁、高護(hù)坡加固、坑內(nèi)巖壁預(yù)應(yīng)力錨桿與噴錨施工、雙軸深攪止水帷幕、二層鋼筋砼圍檁與水平支撐、立柱樁及格構(gòu)式鋼立柱、垂直與水平土釘墻、降水井與觀察井、土石方挖運(yùn)（7萬m3石方和6萬m3土方）等內(nèi)容。

1.1 基坑?xùn)|北部階地區(qū)域

A、首先考慮北側(cè)場地外相鄰建筑高護(hù)坡，采用鋼筋砼井字架、板加預(yù)應(yīng)力錨桿永久性護(hù)坡處理；

B、北側(cè)與東側(cè)坑底巖層到地表采用1：0.2放坡，巖層側(cè)壁錨桿噴錨網(wǎng)護(hù)坡；

C、西側(cè)臨明城墻坑內(nèi)支護(hù)采用鉆孔灌注樁、二道鋼筋砼圍檁加三層預(yù)應(yīng)力錨桿形成整體擋土方案；

1.2 基坑西南部漫灘區(qū)域

A、基坑西南部漫灘地貌淤泥質(zhì)軟土分布區(qū)域采用鉆孔灌注樁加二層鋼筋砼支撐擋土處理；

B、基坑西南部漫灘地貌土質(zhì)較好區(qū)域采用鉆孔灌注樁、二道鋼筋砼圍檁加三層預(yù)應(yīng)力錨桿形成擋土方案；

1.3 整個基坑四周采用雙排或單排深層攪拌樁形成全封閉止水帷幕；基坑坑內(nèi)采用降水井疏干坑內(nèi)水，坑頂設(shè)置截水溝排水系統(tǒng)；

1.4 基坑監(jiān)測涉及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系、項目周邊建筑、地下管線、道路沉降和位移等內(nèi)容，并及時進(jìn)行信息反饋。

2、深基坑地下室工程基坑特點

1）基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。該工程地質(zhì)狀況復(fù)雜，場地東北為階地區(qū)域，層頂埋深為0.3～29.8m⑤—1層強(qiáng)風(fēng)化巖，層厚0.3～13.5m，⑤—2層中風(fēng)化砂礫巖，層頂埋深0.3～30.5m，且階地上人工填土為含水層，階地風(fēng)化巖中存在裂隙水；西南為漫灘區(qū)域，地下存在環(huán)山古河道，土層分布自上而下為雜填土和素填土、粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（②—2層，層頂埋深7.5～12.5m，層厚1.3～13.0m）、粉質(zhì)粘土（②—3和②—3a層，層頂埋深19.8～25.4m，層厚1.0～2.3m）。基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計與施工和土方開挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行，不能簡單搬用其他深基坑的經(jīng)驗。2）基坑工程綜合性強(qiáng)。基坑工程不僅需要巖土工程知識，也需要結(jié)構(gòu)工程知識，需要土力學(xué)理論、測試技術(shù)、計算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。3）基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)。基坑開挖勢必引起周圍地基地下水位的變化和應(yīng)力場的改變，導(dǎo)致周圍地基土體的變形，對周圍建（構(gòu)）筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運(yùn)也將對交通和棄土點環(huán)境產(chǎn)生影響。

3 深基坑地下室工程施工———以防水為例

3.1 主要施工流程

1）地下室底板防水施工流程。該工程地下室砼底板厚度100cm，防水設(shè)計在板底設(shè)置二道2mm厚自粘性卷材，所選材料受環(huán)境濕度影響較小，重點控制其 搭接長度不小于100mm，且搭接應(yīng)牢固。地下室底板按照后澆帶劃分為6塊，每塊面積2500㎡左右，后澆帶沿水平止水鋼板為重點防水控制點。通過強(qiáng)化設(shè)計、商品砼材料配合比控制、施工工序質(zhì)量控制及后期砼養(yǎng)護(hù)，大面積地下室底板砼裂縫得到了較大幅度減少，使地下室防水質(zhì)量得到一定保障。

2）地下室側(cè)板迎水面防水施工流程。基層表面清理修整→墻面鋪貼自粘性卷材→控制垂直縫和水平縫搭接寬度不小于100mm→25mm擠塑板外貼防水卷材側(cè)面→土方回填保護(hù)。

3.2 主要施工注意事項

基層表面的氣孔、蜂窩、縫隙起砂等應(yīng)修補(bǔ)處理好，基面必須干凈、無污染、無水珠、不滲水；卷材施工前，基層陰陽角應(yīng)做成圓弧形，陰角直徑宜大于50 mm，陽角直徑宜大于10 mm；涂料施工前應(yīng)先對陰陽角、預(yù)埋件、穿墻管等部位設(shè)置的對拉螺桿頭部應(yīng)進(jìn)行切割處理或加強(qiáng)處理，避免墻面雜物和金屬頭子損傷防水材料；卷材防水層不得有損傷、空鼓、褶皺等缺陷。

3.3 堵漏施工

由于施工工藝、砼材料及后期養(yǎng)護(hù)等原因，砼底板和墻面局部仍存在一些疏密不均的裂縫，且有滲漏水現(xiàn)象。由于外圍地下水豐富，水頭壓力較大，常規(guī)方法止漏困難，采用混凝土結(jié)構(gòu)裂縫電動壓力灌漿的方法進(jìn)行處理。該技術(shù)主要特點為：采用比利時產(chǎn)的“DROLUX”化學(xué)灌漿材料進(jìn)行補(bǔ)漏。該化學(xué)灌漿材料在受控狀況下與水迅速產(chǎn)生反應(yīng)，形成海綿狀膠固體，它能遇水膨脹成“流體楔塊”迅速堵塞裂縫，并能對混凝土的蜂窩、砂眼、氣泡、空洞等結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行填充、密封，達(dá)到瞬時堵水功能；灌漿設(shè)備為意大利產(chǎn)專用電動灌漿機(jī)，最大工作壓力0. 25MPa，其流量為2. 3 L/min，可處理的裂縫深度超過1. 2 m。該技術(shù)與常規(guī)方法相比，有工藝簡單、快捷、對原結(jié)構(gòu)破壞少、不受水壓及裂縫深淺限制等優(yōu)點，但成本較高。其施工方法有：清洗干凈鉆孔，用沖擊鉆打孔將灌漿嘴直接嵌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi)；開動電動灌漿機(jī)將漿液壓入裂縫（工作壓力可根據(jù)裂縫深淺、大小任意調(diào)整），當(dāng)漿液順著裂縫溢出時，表明裂縫已經(jīng)灌滿。約3 min后，拆除灌漿嘴，這時漿液開始膨脹凝固。堵漏后的裂縫止水效果比較明顯。

4 地下室深基坑開挖分層分塊挖土施工技術(shù)

4.1基坑挖土“平面分塊”和“分層開挖”

結(jié)合基坑支護(hù)體系特點和現(xiàn)場周邊環(huán)境情況，考慮該工程漫灘區(qū)域和階地區(qū)域同時開工，基坑土方采用分區(qū)分層分階段的開挖方法，挖土總體方向劃分為東北階地區(qū)域和西南漫灘區(qū)域二個出土區(qū)域。基坑開挖分三階段進(jìn)行：1）第一階段主要進(jìn)行階地區(qū)域表層土開挖、鑿?fù)谑脚c邊坡錨桿施工、支護(hù)樁、深攪止水帷幕、降水井施工，穿插進(jìn)行漫灘區(qū)域冠頂梁及上層砼支撐施工；2）第二階段為漫灘區(qū)域砼支撐下第二層土方開挖與第二層砼支撐施工；開挖前將出土口處因冠頂梁施工開挖的溝槽回填壓實，確保車輛行駛暢通；此階段土方開挖分為三個工作面進(jìn)行，設(shè)置二個出土口，基坑下設(shè)置二個挖機(jī)工作組（各2臺挖機(jī)）各配備履帶挖掘機(jī)及鋼板流水施工；3）第三階段為第二層砼支撐下土方施工，以設(shè)置二個出土口，基坑下設(shè)置二個挖機(jī)工作組（各2臺挖機(jī)）各配備履帶挖掘機(jī)及鋼板流水施工，并以長臂挖機(jī)完成出土口區(qū)域坑內(nèi)土方。挖土根據(jù)“順作法”施工工藝和施工區(qū)域的劃分情況，要求合理地進(jìn)行挖土施工作業(yè)。根據(jù)深基坑土方施工經(jīng)驗，挖土順序的合理組織、挖土標(biāo)高的控制、支撐的及時施工受力是確保基坑圍護(hù)穩(wěn)定及臨邊建筑結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵，同時也可以有效地控制周邊建筑物和管線的沉降和變形。

4.2施工安全防護(hù)措施

1）基坑開挖后全線進(jìn)行人工修邊，修邊要求將機(jī)械挖土后留下的凸出的土輪順坡度方向削平，以防止風(fēng)干開裂脫落。2）對基坑上口土方及顆粒進(jìn)行人工清撿至距溝邊1. 5 m的范圍內(nèi)。在距坑邊口2 m的范圍沿基坑周邊設(shè)置防護(hù)欄，高度1. 5 m。3）沿防護(hù)欄各明顯的位置懸掛安全警示標(biāo)志和安全警示繩。坑邊設(shè)專人進(jìn)行安全巡視，巡視人員必須保證24 h在崗。4）連綿雨天及陽光暴曬天在坑底施工時，用彩條布把兩邊坑壁進(jìn)行覆蓋，避免由于雨水不斷滲透引起基坑塌方及陽光暴曬引起坑壁松動滑落。

5 結(jié)語

加強(qiáng)深基坑環(huán)境監(jiān)測，是根據(jù)地墻位移、支撐軸力、建筑物沉降等數(shù)據(jù)綜合分析，具有積極現(xiàn)實意義。地下室深基坑工程的核心就是如何控制圍護(hù)墻水平位移和對坑外土體的擾動，從而有效控制周邊建筑物沉降，確保了基坑施工和周邊環(huán)境的安全。