青島軟土地區深基坑設計與處理簡析

王釗 孟慶輝

摘 要：軟土物理力學性質差，故軟土地區的基坑工程風險高、難度大，其實施成功與否，和場區工程地質、水文地質、臨近環境條件、勘察施工設計技術、環境保護等緊密相關。軟土地區基坑工程要順利實施，勘察數據必須正確，并應精細設計，施工中掌握監測信息，獲得對基坑開挖、支護有益的信息，進行動態設計。

關鍵詞：軟土；深基坑；處理設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.093

0 引言

基坑工程設計和施工是一項高風險、高難度的系統工程，由于軟土具有含水率高、孔隙比大、壓縮性高、物理力學性質差、高蠕變等特點，故軟土地區基坑工程風險高、難度大，本文將討論青島地區軟土基坑中常用的設計和處理方式，希望對相關人員有借鑒作用。青島地區巖石埋深淺，軟土主要較局限，主要分布在環膠州灣的濱海淺灘和部分河流的中下游，青島軟土特點：含水率較高（一般35～45%），含粉土、粉細砂，塑性較差，觸變性明顯。

1 青島地區軟土基坑概況

所謂軟土，指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細粒土。包括淤泥、淤泥質土、泥炭和泥炭質土?？紫侗雀撸哂猩嬏卣?。軟土特點：含水率高、孔隙比大、壓縮性高、物理力學性質差、高蠕變。

深基坑指開挖深度大于5m的基坑，或深度雖未超過5.0m，但周邊環境復雜，基坑失穩易對地下管線或建筑、構筑物產生不良影響的基坑，我們也將其認定為深基坑。

對于青島地區的基坑工程，該層往往是誘發基坑失穩和嚴重危及周邊環境安全的“禍首”，是基坑支護設計和監控的重點層序之一。

2 常用的設計與處理方式

2.1 勘察與土方開挖

勘察前應首先踏勘，掌握場區軟土的分布情況，有針對性的布置土工試驗和原位測試工作，重點查明軟土的分布區域、厚度和物理力學指標。土方開挖時，應當嚴格控制施工工序，分層分段開挖、支護，嚴禁超挖，不得在無支護的狀態下開挖。當軟土的含砂量較高、地下水較豐富時，基坑內采用潛水泵等設備預降水，并有效控制開挖深度[1]。當采用深層攪拌樁或旋噴樁止水帷幕止水時，要點是控制水泥用量，檢查噴樁質量，保證與設計要求相符，只有保證了支護質量和開挖工序，才能更好的保證深基坑質量。

2.2 常用的基坑支護方式

（1）深層攪拌樁重力式擋墻。該種方式比較經濟，廣泛應用于軟土地區深基坑。原理：采用機械攪拌工藝，將一定量的水泥、砂土與軟土進行強制性拌和，形成樁體，必要時，樁內插入芯材（H型鋼、鋼管等），形成加筋水泥土樁，以增加樁體的抗變形能力。

深層攪拌樁重力式擋墻具有整體性強、穩定性好、既擋土又止水，還可結合土釘、錨桿等多種支護形式共同使用，方便靈活。

（2）排樁+錨桿支護。由于青島地區軟土分布區域較為局限，且其厚度較薄，基巖面埋深較淺，這就為排樁+錨桿的支護方式提供了應用空間。軟土中的錨桿“蠕變效應”會導致錨桿預應力損失，因此可加大錨桿角度，使錨固段進入可提供有效錨固的巖土層。當軟土厚度較薄、基坑開挖深度較大時，排樁+錨桿支護因其布置靈活、簡單有效、安全性高的特點，深得工程技術人員青睞。

（3）放坡+噴面防護。當基坑開挖深度不大，周邊環境簡單時，多采用放坡+噴面防護，放坡比例一般1：1.5～1：1.2，坡腳反壓砂袋，砂袋堆放高度一般占基坑開挖深度的1/3，且不大于2米，坡體內插入杉木桿或腳手架以增加坡體的整體性。坡面防護措施多為厚度為60mm的鋼筋混凝土面層，起到防止雨水沖刷的作用。該種支護方式簡單有效，經濟性較好。

（4）內支撐+鋼板樁。鋼板樁兼有擋土和擋水的功能，機械化程度高，施工方便，工期短，樁可重復利用，但受內支撐布置位置的限制，內支撐+鋼板樁需在矩形等形狀的規則的基坑中采用。受軟土蠕變的影響，鋼板樁變形一般較大，基坑開挖深度一般不大于8米。

2.3 地下水的處理

（1）軟土的滲流破壞機理。淤泥和淤泥質土的富水性和給水度較低，滲透系數較小，但含砂量較高，基坑內降水容易形成水頭差，地下水滲流會帶走軟土中的細小顆粒，使軟土顆粒結構發生變化，進而導致基坑坡頂的豎向和水平向變形，造成支護結構的失效。

（2）止水處理。首先根據勘察資料預估基坑降水量，當軟土的滲透系數大于0.1m/d時，應考慮專門的止水措施，止水措施一般與支護措施一并考慮，比如采用深層攪拌樁重力式擋墻、旋噴樁止水帷幕或鋼板樁止水。基坑設計前，設計人員應對場區的概況、各土層的物理力學性質、場區周邊環境調查清楚，分析地下水的滲透情況，結合基坑深度等各項因素綜合判斷和選取支護止水方案，必要時進行專家論證，奠定基坑工程順利實施的基礎。

（3）降水處理?；娱_挖前，基坑內一般需要預降水，一般采用集水明排或預設降水井。單純集水明排抽取地下水，抽水會造成水下壓力降低，進而導致周邊地表下沉，對周邊管線和既有建筑構筑物造成損壞。因此，降水與止水也應配合實施。

3 監測

3.1 目的

基坑監測的目的為確?；又苓叺叵鹿芫€/已有建筑物或構筑物的安全，以及保證支護結構可以正常發揮擋土、擋水作用，在正式開挖前，對周邊環境進行分析，看是否具備安全性[3]。

3.2 評估基坑監測成果

將現場實測的水平位移、水位及沉降等觀測數據，進行記錄匯總，定期向建設單位和設計單位反饋，設計單位根據實測變形與預估支比較，判斷基坑的服役狀況，必要時做出調整，進行動態設計，指導施工并積累經驗。

4 總結

筆者就軟土地區深基坑設計、處理方法展開了相關敘述，希望可以對軟土建設起到幫助作用。深基坑的設計和施工技術正隨時代進步而不斷發展，這對我國施工工程質量的提升，無疑是一種巨大的良性推動，為此我們還將不斷努力和探索。

參考文獻：

[1]雅如文.淺談軟土地基中深基坑的設計與處理[J].科技致富向導，2012（15）：183.

[2]陳剛，來躍強，謝鈺.軟土地基中深基坑工程的設計與施工監測[J].地基處理，2018（01）：3-7.

[3]謝文利.軟土地基中深基坑的設計與處理探析[J].科技研究，2014

（06）：38.

作者簡介：王釗（1983-），男，山東泰安人，碩士，工程師，研究方向：巖土工程勘察和基坑設計。