淺談明挖擴大基礎的施工

王天生，付 羽

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)

擴大基礎的施工一般是采用明挖的方法進行的。如果地基土質較為堅實，開挖后能保持坑壁穩定，可不必設置支撐，采取放坡開挖。但實際上由于土質條件、開挖深度、放坡受到用地或施工條件限制等因素影響，需要進行各種坑壁支撐。在基坑開挖過程中有滲水時，則需要在基坑四周挖邊溝和集水井以便排除積水。在水中開挖基坑時，通常要在基坑周圍，預先修筑臨時性的擋水結構物(稱為圍堰)，然后將堰內水排干，再開挖基坑。基坑開挖至設計標高后，應及時地進行坑底土質鑒定、清理及整平工作，然后砌筑基礎結構物。

1 基礎的定位放樣

為建筑基礎開挖的臨時性坑井稱為基坑。基坑屬于臨時性工程，其作用是提供一個空間，使基礎的砌筑作業得以按照設計所指定的位置進行。

在基坑開挖前，先進行基礎的定位放樣工作，以便正確地將設計圖上的基礎位置，準確地設置到橋址上來。放樣工作系根據橋梁中心線與墩臺的縱橫軸線，推出基礎邊線的定位點，再放線劃出基坑的開挖范圍。

2 基坑開挖

基坑的開挖應根據土質條件、基坑深度、施工期限以及有無地表水或地下水等因素，采用適當的施工方法。

無水基坑的施工方法。對于一般小橋涵的基礎，工程量不大的基坑、可以人力施工;大、中橋基礎工程，基坑深，基坑平面尺寸較大，挖方量多，可用機械或半機械施工方法。

3 基礎施工中常用的基坑排水方法

(1)集水坑排水法：除嚴重流沙外，一般情況下均可適用。集水坑(溝)的大小，主要根據滲水量的大小而定;排水溝底寬不小于0.3m、縱坡為1‰～5‰，如排水時間較長或土質較差時，溝壁可用木板或荊笆支撐防護。集水坑一般設在下游位置，坑深應大于進水籠頭高度，并用荊笆、竹篾、編筐或木籠圍護，以防止泥沙阻塞吸水籠頭。

(2)井點排水法：當土質較差有嚴重流沙現象，地下水位較高，挖基較深，坑壁不易穩定用普通排水方法難以解決時，可采用井點排水法。井點排水適用于滲透系數為0.5～150m/d的土壤中，尤其在2～50m/d的土壤中效果最好。降水深度一般可達4～6m，二級井點可達6～9m，超過9m應選用噴射井點或深井點法。具體可視土層的滲透系數、要求降低地下水位的深度及工程特點等，選擇適宜的井點排水法和所需設備。各種井點法的適用范圍參見表1。井點法排水示意圖見圖1。

用井點法降低土層中地下水位時，應盡可能將濾水管埋設在透水性較好的土層中。并應在水位降低的范圍內，設置水位觀測孔;對整個井點系統應加強維修和檢查，以保證不間斷地進行抽水;還應考慮到水位降低區域構筑物受其影響而可能產生的沉降。為此要做好沉降觀測，必要時應采取防護措施。

井點排水法因需要設備較多，施工布置較復雜，費用較大，應進行技術經濟比較后采用，在橋涵基礎中多用于城市內挖基。

(3)其他排水法：對于土質滲透較大、挖掘較深的基坑可采用板樁法或沉井法。此外，視現場條件、工程特點及工期等，還可采用帷幕法，即將基坑周圍土中用硅化法、水泥灌漿法、瀝青灌漿法以及凍結法等處理成封閉的不透水的帷幕。這種方法除自然凍結法外，其余均因設備多、費用大，在橋涵基礎施工時較少采用。

圖1 井點法布置示意圖

表1 各種井點法的適用范圍

4 基底處理

天然地基上的基礎是直接靠基底土壤來承擔荷載的，故基底土壤狀態的好壞，對基礎及墩臺、上部結構的影響極大，不能僅檢查土壤名稱與容許承載力大小，還應為土壤更有效地承擔荷載創造條件，即要進行基底處理工作。基底處理方法視基底土質而異.

5 地基加固

當橋涵所在位置的土層為壓縮性大、強度低的軟弱土層時，除可采用樁基、沉井等深基礎外，也可視具體情況不同采用相應的加固處理措施，以提高其承載能力，然后在其上修筑擴大基礎，以求獲得縮短工期、節省投資的經濟效果。對于一般軟弱地基土層加固處理方法可歸納為三種類型：即

(1)換填土法：將基礎下軟弱土層全部或部分挖除，換填力學物理性質較好的土;

(2)擠密土法：用重錘夯實或砂樁、石灰樁、砂井等方法，使軟弱土層擠壓密實或排水固結;

(3)膠結土法：用化學漿液灌入或粉體噴射攪拌等方法，使土壤顆粒膠結硬化。

實際工程中可根據軟土層的厚度和物理力學性質、要求的承載能力大小、施工期限、施工機具和材料供應等因素，就地取材、因地制宜予以選用。