市政道路污水管深基坑支護施工技術研究

李韶坤

摘 要：本文主要以23號道路深基坑為例，根據深基坑開挖中護舷樁位移監測數據，分析了支護結構及內外基坑的變形特征。得出及時、準確的現場監測信息是保證施工安全的必要條件。基坑開挖時應注意開挖速度，及時施加內支撐，避免大變形和危險。監測數據分析結果表明，基坑開挖全過程穩定，內支撐支護樁能保證基坑的穩定。

關鍵詞：污水管;深基坑;支護;施工;技術研究

中圖分類號：TU753;TU992.05 文獻標識碼：A

0 引言

大量的基坑工程難點主要集中在地質條件差、施工場地狹窄、施工條件復雜、施工面積大等方面。在污水管深基坑支護體系的條件下，既保證了基坑支護結構的安全，又保證了周邊建筑物和市政設施的安全和正常使用。也就是說，基坑工程中存在著環境效應問題。加強深基坑施工監測，指導深基坑施工更為重要。在深基坑工程中，污水管深基坑支護設計有著重要的作用。對各施工階段進行預測監測，在分析中具有更大的現實意義，以便及時作出施工決策，優化施工工藝，確保施工安全。

1 工程概況

23號路位于芙蓉新城西南部，周邊現狀基礎設施配套不完善：現狀路網僅建設有韶關大道、韶州大道、銅鼓大道（在建），本項目的修建，將進一步完善市政配套設施建設，解決污水亂排放問題，同時為片區居民的出行提供一個新的疏解通道，提高出行效率。根據規劃，23號路分為九成路南段、九成路北段，南段為城市支路，雙向4車道，道路總長619 m：北段為城市支路，雙向2車道，道路總長460 m。擬建工程涉及污水和雨水管道的建設。污水管道普遍埋深5.8 m～8.7 m，W1-W12、W 13-W17、W18-W25段污水管道采用放坡開挖、坡頂掛網噴砼防護，污水管道W17-WI8埋深為9 m～10 m，結合23號路箱涵開挖，在箱涵土方開挖后繼續進行此段污水管線的埋設。雨水管道埋深1.9 m

～6.3 m，雨水管線距離污水管線3 m，可結合污水管線埋置完成后，回填并碾壓土至雨水管頂40 cm后，再進行對雨水管線的反挖施工。

2 管道基坑支護設計

（1）基坑概況。本工程基坑主要為雨、污水管線、箱涵基坑，基坑開挖深度為5.8 m～8.7 m;基坑形狀為長條形，基坑長度為1 016 m，支護周長約為2 538 m。

（2）設計標準及設計原則。本項目管線基坑開挖深度為5.8 m～8.7 m，支護結構安全等級為二級，重要性系數1.0。設計使用年限為一年。

（3）基坑周邊環境。1）南段周邊環境SKO+020～SKO

+600（污水管W13～W25段）。本項目南段 SKO+020～SKO

+600 段污水、雨水管基坑開挖深度為7.1 m～8.7 m，道沿線主要經過現狀的平房（多數為廢棄，位于工程范圍內的施工前拆除）、荒地、種植地及雨塘等。施工場地段落較為開闊，周邊環境較為簡單，施工的地質條件較好，絕大多數土層為粉質黏土。2）北段周邊環境NKO+020～NKO+460（污水管W1～W12段）。北段NKO+020～NK0+460 段污水、雨水管基坑開挖深度為5.8 m～6.8 m，左側存在現狀樓盤保利中濱花園、保利中誠花園，建筑為32層的高層及裙樓（2～3層），基礎類型為樁基礎，管線基坑距離現狀樓盤為12.5 m～14 m;右側存在現狀河流，管線基坑距離現狀河流最近距離為3.9 m，河流水深為1.5 m～2 m，地質情況主要為素填土+粉質黏土+中風化砂巖。

（4）基坑支護設計。支護對象主要為23號路上新建雨水管道及污水管道。結合本工程特點及現場踏勘情況，南側W13～W17、W18～W25段污水管線基坑深度為7.1 m～

8.7 m，存在放坡開挖的場地和條件，主要土層為粉質黏土，采用坡率1：1.5+坡面掛鋼筋網噴砼的支護方式，坡面采用泄水孔進行排水;北側污水管線開挖深度5.8 m～6.8 m，采用一道坡坡率1：1+平臺+第二道坡1：1.25+坡面掛鋼筋網噴砼的支護方式，坡面采用泄水孔進行排水;局部距離河道較近段采用邊坡頂施工9 m長型號為400*170鋼板樁來進行對河道段的防護。

3 基坑施工技術注意事項

（1）放坡開挖。1）放坡開挖的基坑應在坡頂設置截水溝，截水溝宜設置在距坡頂邊緣大于1 m的位置，坡底也需設置排水溝，每隔50 m設置1個集水井，溝內的明水應及時排出。2）基坑開挖后，應進行人工修整坡面并及時做好護面和坡面泄水孔。3）坡面設置鉤頭釘，垂直于坡面的鉤頭釘間距為1.2 m，鉤頭釘頂應錨入護坡面層。

（2）鋼板樁施工。1）對全部鋼板樁外觀進行檢驗，對不符合形狀要求的鋼板樁進行矯正，以減少打樁過程中的困難。對使用過的有割孔、斷面缺損的鋼板樁應予以補強，以防施工中鋼板樁出現滲漏現象。2）鋼板樁施工采用單根打入法，逐根打設。鋼板樁打設允許誤差：樁頂標高±100 mm;鋼板樁沿軸線偏差±10 mm，垂直軸線方向偏差±10 mm;板樁垂直度偏差在0.2%以內。3）為減少插入、拔出時周圍土體與鋼板樁表面間的摩擦阻力，在鋼板樁插入前，必須在其表面均勻刷涂減摩劑，并經嚴格檢查后方可用于插入施工。4）鋼板樁施工時遇沉樁困難時應先進行引孔，如進行引孔后仍不能順利沉樁，應馬上反饋給業主和設計單位，進行相關調整。

（3）其他技術要求。1）施工單位進場后應先根據圖紙探明管線具體位置，對管線采取相應保護措施后，方可進行樁基施工和開挖施工。2）基坑開挖土方應分層、分段開挖。分層開挖厚度不應超過2.0 m，分段開挖每段長度不應超過20 m。3）荷載要求：基坑邊緣5 m范圍內嚴禁超載，5 m以外20 m之內按20 kPa考慮。

4 基坑監測方案制定及要求

（1）施工監測方案。監測污水管深基坑施工過程中護樁的位移，為業主評價道路施工的環境影響提供及時可靠的信息，對可能的環境安全風險做出及時準確的預測。監測項目及監測儀器，監測項目包括樁頂水平位移和樁傾斜儀。監測儀器包括：LeicaTCRA1201R300全站儀、銦尺變形觀測儀、ROCTESTRT-20測斜儀、量測管。

（2）測點布置標準。結合基坑特點，每15 m布設一個監測點。在護舷樁和頂梁施工后監測3～4次，基坑開挖過程中每1～2天監測一次。主體工程施工過程中監測1次，監測時間3～7天。

監控標準。采用（TBJ108-92）IlI級監測管理，配合位移率作為監控基準，即以允許值的四分之三作為警戒值，以允許值的三分之一作為參考值。警戒值與允許值之間的數值稱為警戒范圍，當實測值在該區域時，應給出警戒值，并應討論采取施工對策，防止端部位移過大。

（3）監控允許值。由于基坑開挖深度大于8 m，并具有管道等市政設施在基坑開挖深度的三倍，因此基坑屬于深基坑圍護變形控制中的一級保護層。工程監控允許值是根據有關規則、規程、類似工程經驗和一級基坑的相關要求制定的。位移控制指標的設置和應用必須與位移率控制指標同時使用。與位移相比，位移速率控制指標具有明確的物理意義。它反映了隨變形時間的發展趨勢。

（4）監測內容：1）基坑開挖到回填至地面期間1天觀測1次，基坑回填后每周1次監測兩次結束。暴雨期或變形異常時應適當加密觀測，觀測期暫按20次計。觀測期間發現變形異常時，應立即向業主、監理及設計等單位匯報，并減緩開挖速度、及時采取回填反壓等措施處理。本次監測內容如表1所示。

2）當出現下列情況之一時，應提高監測頻率：①監測數據達到報警值。②監測數據變化較大或者速率加快。③基坑及周邊大量積水、長時間連續降雨、市政管道出現泄漏。④周邊地面突發較大沉降或出現嚴重開裂。⑤鄰近建筑突發較大沉降、不均勻沉降或出現嚴重開裂。⑥控制指標：a.圍護結構;b.周邊地面建筑物變形控制標準;c.施工過程應按上表制定報警值。

（5）監控時間。監測程序進行的時間，即基坑工程圍護結構施工直至工程主體工程結束，在實施過程中，各監測程序和相關施工過程是同步的，并根據施工進度的調整進行相應的調整，以保證監測的及時準確。

（6）監測結果及分析。以南方四號樁的監測數據為例，分析了基坑開挖的過程和測斜儀的偏移情況。正值表示基坑內部的位移前緣，負值表示基坑外側的位移前緣。5月6日和5月12日在6.0 m和8.5 m深度出現較大位移，位移趨于穩定。由于基坑開挖深度大于10 m，不采用第二角支撐鋼支撐，導致樁位移較大。16天后應用模板支撐后，變形減小并趨于穩定。在5月16日，在近7 m的深度處，位移速度相當大，方向是基坑周邊。這是因為第二個鋼支撐的應用。累計位移和位移速度不超過極限值，表明基坑開挖和支護合理。

基坑開挖在5月17日深5 m時，累積位移突然增大，樁變形到基坑內部。5月28日，樁對基坑外部產生較大變形。這是因為第二個鋼支架是在5月28日使用的。同時，樁端變形向基坑內側發展。位移率變化的測量與累積位移趨勢基本一致。累計位移和位移變化速度不超過限值。5月10日和5月14日測得的累計位移較大。最大累積位移接近1 cm，出現在8 m深處。位移突變也可以在4 m深處看到。6月20日第二次鋼支撐應用后，位移趨于穩定，數值較小。位移速度值變化很小。累計位移和位移速度不超過限值。

5 結束語

及時準確的現場監測信息是保證施工安全的前提。基坑開挖中應注意開挖速度，及時應用內部支護，避免過大的變形和危險。南側W13-W17、W18-W25段污水管線基坑深度為7.1 m～8.7 m，存在放坡開挖的場地和條件，主要土層為粉質黏土，采用坡率 1：1.5+坡面掛鋼筋網噴砼的支護方式，坡面采用泄水孔進行排水;北側污水管線開挖深度5.8 m～6.8 m，采用一道坡坡率1：1+平臺+第二道坡1：1.25+坡面掛鋼筋網噴砼的支護方式，坡面采用泄水孔進行排水;局部距離河道較近段采用邊坡頂施工9 m長型號為400*170鋼板樁來進行對河道段的防護。監測數據的分析結果表明，基坑開挖整體穩定性良好，內支撐支護樁能夠保證基坑的穩定性。可以為其他類似工程提供參考。

參考文獻：

[1]楊學貴.污水管道工程中深基坑支護與管線保護研究[J].科技經濟導刊，2021（16）：59-60.

[2]趙銳，馬鵬強，程東風.污水管道工程中深基坑支護與管線保護研究[J].工程建設與設計，2021（2）：41-42.