深基坑施工技術在市政工程建設中的應用

摘 要：為了合理開發土地資源，地下工程被重點應用在市政工程中。盡管深基坑施工技術已經非常成熟，但施工事故依然存在。若想保證施工的質量和安全，就必須對基坑施工技術的各個環節熟練掌握、嚴格操作。本文闡述深基坑施工技術在市政工程中的應用的關鍵點，旨在為生活中的施工提供參考建議。

關鍵詞：市政工程 深基坑施工技術 應用

由于城市在社會經濟發展進程中不斷向地下延展，使得地鐵、地下商城等建筑物也得到了快速發展。但是，由于諸多的市政設施和管線在原來的城市空間結構中主要分布在地表下的淺層土壤中，而導致在進行新的地下開發過程中必然會影響到原來的地下建筑物。若使公共安全、市政服務等條件都得到滿足，工程成本就必然會增加。因此，只有采取適應的基坑支護施工技術，才能解決問題，在創新的路上實現共贏。

一、工程概況

一個新建多功能公共交通樞紐工程的場地面積為18798m2，總建筑面積是17733m2。工程設計的結構是鋼結構和框架結構。車庫和夾層在地下一層中，地上一層被設計為垃圾房、候車廊、公共衛生間和成品崗亭，地上二層為調度管理用房。此場地設計室外地坪以下0.5m為高水位埋深，低水位埋深在設計室外地坪以下1.5m的位置。

二、基坑工程特點

基坑工程的特點：（1）安全性較低，風險較高。由于基坑支護是暫用系統，它的強度和防滲措施比永久性的低。（2）受地域條件影響，具有區域差異性。區域的地質、水質條件不同，使得基坑工程施工也不同。因此施工方案要依據地形。另外，施工場地的建筑物和管道也會影響施工。（3）土體壓力計算理論不成熟。由于基坑工程多是地下工程，地質條件會嚴重影響施工。由于技術有限，在計算施工方案中的土體壓力時多憑借經驗，不確定性較高。（4）基坑工程具有時空性，基坑支護體系的穩定程度會影響基坑的平面形狀和深度。基坑支護平面如圖1所示。

圖1基坑支護平面示意圖

三、基坑支護結構體系及其施工方法

3.1確定基坑支護結構體系

能開展基坑施工的條件是既得到設計方認可的，而且地面標高不超過3.9米，基坑邊線外擴超過15米達到穩定狀態經過填土整平的場地。基坑支護整體采用“內支撐+內插型鋼+軸攪拌樁”的方式，部分使用加強的注漿錨桿或板撐，使用水泥砂漿對放坡及留土邊坡處進行抹面護坡。具體的方案：（1）圍護結構：6.55m（承臺底算起）是基坑南區的通常開挖深度，7.3m南區坑中坑的開挖深度，放坡卸土0.6m后均需要使用2排雙軸攪拌樁內插H500×200×11×19mm或H500×200×11×19mm配置的鋼進行圍護。基坑北區通常開挖深度是5.35m，北區坑中坑一般開挖深度為6.1m，放坡卸土0.6m后進行維護采用的是2排雙軸攪拌樁內插H500×200×11×19mm型鋼。（2）坑內加固：雙軸攪拌樁是坑內加固使用的主要措施，地基加固通常為坑底大過4m的深度，寬度為4.2m。（3）支撐體系：在基坑設一道型鋼支撐，內支撐采用609×12mm鋼管，鋼管中心標高為-3.70m;使用鋼筋混凝土設置一道1200mm×800m的冠梁在圍護墻頂部。（4）邊坡防護：利用50mm厚水泥砂漿對放坡及留土邊坡處進行抹面護坡。

3.2基坑變形控制

此工程的地理環境復雜，基坑深度最多為7.3m，長度為360m左右，寬度46m左右，平面呈狹長型。限時開挖的措施可以為工程的質量提供保障。在開挖時要嚴格監管縱坡比，分層開挖，利用硅、鋼做支撐，坡頂絕不能超載。施工的安全性可利用支撐體系的及時、穩定程度等方法來保證。

3.3支撐體系穩定性控制

鋼筋混凝土冠梁加一道鋼管是基坑的內支撐體系。由于基挖開挖時立柱樁會隆起使其支撐穩定性下降。若想保證體系的穩定性就必須加強鋼支撐活絡頭、臨時立柱樁節點的穩定性并監測軸力、加強立柱樁，禁止垂直荷載作用在支撐體系上。

3.4全面考慮深基坑施工基坑排水、降水方法

使地下水位下降是避免進行深基坑土方開挖時地下水滲入坑內的有效措施。地下水進入到坑內會引起塌方，使地基內灌滿水，進而導致施工困難。首先，要選取合適的基坑排水機具。可依據基坑涌水量的范圍確定水泵類型。通常來講，水泵的排水量是基坑涌水量的1.5-2倍。動力水泵類型豐富，應用十分廣泛。電動、真空和虹吸泵等都屬于此類。另外，坑基涌水量較小的項目適用的機器有手搖泵、提水桶等。其次，認真選取排水方法，保證坑內無積水。土質好、地下水量較小的場地施工時采取集水排水、開設明溝的方法。具體方法是在基坑的周圍建造比開挖地面低0.5m左右的明溝，將低于排水溝0.5m-1m內含水泵的集水井安置在四角或間隔20米至30米就安置一個。勤土層和粗粒土層夾有含水層的基坑適宜使用截、疏、抽的方法。另外，特大型深基坑要格外注意防滲墻的滲透性。安全性評估是選取排水方法時必不可少的步驟。

3.5基坑土方開挖施工方法

（1）總體開挖順序：在平面上將南北區按照結構底板后澆帶的設計位置分成4個土方開挖。（2）橫向開挖順序：首先從基坑中間開槽進行開挖（見圖2）使挖機下穿至支撐下方，然后對稱開挖支撐住圍護墻兩側附近的土體。（3）豎向開挖順序：土方開挖的深度是每道支撐下方的0.5m，與下一層中間的土體的拉槽開挖同時進行，需要開挖至基底標高，并注意及時建立支撐，最后人工整平基底。（4）基坑挖土方法：此方法是循環過程要用到多臺挖機。施工時要在坡面上分臺階放置挖機依次傳遞土方到地面渣土車，支撐必須要在挖出土方的規定時間內建立。在收尾時，可用小型挖機將土方從坑底挖土傳遞到坑邊，再用臨時履帶與長臂挖機相搭配挖土，結束后用吊車將小挖機取出，施工完成。

3.6邊坡穩定及防護措施

邊坡坡度可根據土力性質確定，臺階依據土層建設。保持坡面穩定的措施有砂漿護面、網噴混凝土等。在坡頂不堆放材料和大型施工設備。維持邊坡和基底干燥有利于基坑降排水順利施工。在施工過程中，保證刷坡步驟同時進行，防止挖反坡。邊坡護坡是避免邊坡失穩的重要措施，削坡、壓載、坡頂卸荷等方法可制止邊坡失穩。在進行放坡開挖時要做好坡腳和坡面的保護措施。通常采用的方法：留出泄水孔后使用水泥砂漿對坡面進行抹面處理，保證坡面的水可以流進基坑的排水溝中;沿斜坡面安放可噴射砂漿或混凝土鋼筋網;在坡腳修建磚石護坡并安放沙袋或土包。

3.7圍護結構

在市政工程的深基坑施工中重要的一項是建立以擋土和治水為目的的基坑圍護結構。這類結構有自立式水泥土擋墻、地下連續墻、柱列式等。土釘墻是這類中應用比較廣泛、優勢性較強的加固型支護施工方法。施工裝備、地質土層是土釘墻的決定條件。它的原理是“自上而下，分層開挖，分層錨固，分層噴護”。坡邊加固應使用由鋼筋構成的土釘。另外，在注漿泵灌注時選取比例為1：2水泥砂漿的漿液并且噴射混凝土強度等級應超過C15。成孔工藝和方法在施工過程中應著重考慮。

結 語

深基坑建設是市政工程中的重點內容，施工難度頗大，有較高的技術要求。由于它的施工質量對工程建設進程有著直接影響，所以施工單位應認真勘察施工場地。應合理開發地下空間，依據建筑深基坑施工情況做好施工與技術要點;對施工質量進行嚴格管控，進而使市政工程的整體施工質量得到保證。

參考文獻

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[2] 俞建霖，夏霄，張偉，等.砂性土地基深基坑工程對周邊環境的影響分析[J].巖土工程學報，2014，36（S2）：311-318.

作者簡介：劉斌（1984年-），男，漢族，湖南省安仁縣人，大學本科，工程師，主要從事市政工程施工管理工作。