摘 要：南方地質(zhì)以軟弱類土為主，土質(zhì)呈流塑、軟塑狀態(tài)，承載力及穩(wěn)定性較差，本文主要探討了軟土地基深基坑支護工程的施工技術(shù)，研究了軟土地基深基坑支護工程施工技術(shù)的發(fā)展歷程及常見問題，并論述了基坑開挖前的準備工作，開挖過程中對質(zhì)量安全的卡控措施，論述了基坑的監(jiān)測、基坑的圍護以及降水問題，為此經(jīng)過對一些有關(guān)軟土地基基坑開挖工程項目施工，我們總結(jié)出一些施工經(jīng)驗軟土地基深基坑開挖的方法。

　　關(guān)鍵詞：深基坑,鉆孔圍護樁支護,土方開挖,監(jiān)測,安全措施,應急方案

　　前言

　　近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，鐵路基坑的深度增加也隨之具有了較大的可實施性。對于復雜的大中型工程或環(huán)境要求嚴格的項目，往往難從以往的經(jīng)驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量的分析、預測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的監(jiān)測。首先，靠監(jiān)測數(shù)據(jù)來了解基坑的設(shè)計強度，為今后降低工程成本指標提供設(shè)計依據(jù)。第二，可及時了解施工環(huán)境---地下土層、地下管線、地下設(shè)施、地面建筑在施工過程中所受的影響及影響程度。第三，可及時發(fā)現(xiàn)和預報險情的發(fā)生及險情的發(fā)展程度，為及時采取安全補救措施充當耳目。

　　基坑的開挖過程是開挖面上卸荷的過程，由于卸荷而引起坑底土體產(chǎn)生以向上為主的位移，卸荷過程中會對周圍建筑物產(chǎn)生影響，會引起鐵路路基的沉降，因此在基坑開挖之前，要分析基坑所處位置的地質(zhì)情況，要結(jié)合周圍環(huán)境來選擇適合的基坑圍護結(jié)構(gòu)，在軟弱地層的基坑圍護結(jié)構(gòu)中，主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結(jié)構(gòu)，圍護結(jié)構(gòu)類型可歸納六種：1、板樁式(鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土板樁、主樁橫擋板)2、柱列示(鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁)3、地下連續(xù)擋墻4、自立式水泥土擋墻(深層攪拌樁擋墻、高壓旋噴樁擋墻)5、組合式(SMW工法、灌注樁與攪拌樁結(jié)合)6、沉井(箱)法。

　　由于地質(zhì)以軟弱土為主，承載力及穩(wěn)定性差，因此要對軟土地基進行預處理，采用深層攪拌樁和高壓旋噴樁對地層進行注漿處理。

　　下面結(jié)合我們在建的一個鐵路下穿項目來談?wù)剬�軟土地基深基坑施工的理�?/p>

　　一、工程概況

　　隨著杭州市新一輪城市總體規(guī)劃布局及“建設(shè)新天堂，構(gòu)造大都市”的戰(zhàn)略部署，杭州城市建設(shè)將往東、向南發(fā)展。由于現(xiàn)狀滬昆鐵路以東區(qū)塊路網(wǎng)匱乏，尤其缺少南北貫通的主干道，不利該區(qū)域的快速發(fā)展。為完善路網(wǎng)配置，改善該區(qū)的交通狀況，規(guī)劃在該區(qū)布置一條南北貫通的同協(xié)路。杭州市同協(xié)路公鐵立交橋與滬昆鐵路、筧杭鐵路及一股牽出線相交，共穿越五股鐵路，與滬昆下行線相交點鐵路里程為K192+196。同協(xié)路與鐵路相交處的道路與鐵路線形均為曲線，穿越鐵路橋位處路幅寬度為57m，框架橋均布置成直線，下穿鐵路立交規(guī)模為(1-13+2-11.5 +1-13)m。采用頂進法施工，頂進工作坑結(jié)合U型槽基坑設(shè)置，按所處鐵路位置分下列兩塊：

　　1、筧杭線及牽出線等南側(cè)U型槽引道基坑兼鐵路南框架預制頂進工作坑，樁號K4+056.006～K4+120，基坑開挖深度約8.2m;

　　2、滬昆上行線和筧杭線間縱向U型槽基坑，樁號K3+991.656～K4+024.876，基坑開挖平均深度8.5m。

　　二、工程地質(zhì)條件

　　根據(jù)施工圖設(shè)計說明，本工程位于杭州市江干區(qū)，場地地貌上屬杭嘉湖平原，場地地質(zhì)主要以填土、粘土、砂土、淤泥質(zhì)粘土等軟土為主。

　　本區(qū)存在一潛水含水層，潛水含水層為地表下2.0m左右，潛水埋藏較淺，在勘察期間在鉆孔內(nèi)測得其埋深在地表下0.9～3.0m，該層潛水主要受大氣降水和河水補給，地下水位隨季節(jié)性有所變化。

　　三、基坑支護

　　1、原設(shè)計方案

　　根據(jù)設(shè)計要求，頂進工作坑設(shè)置在下行線南側(cè)，工作坑開挖深度在8.2m。頂進工作坑線路側(cè)及道路兩側(cè)均采用雙排φ80cm鉆孔樁支護，雙排樁排距2.3m，樁頂設(shè)3.2×0.8m壓頂梁，坑周鉆孔樁間設(shè)雙排φ60攪拌樁止水帷幕，后靠背支擋采用雙排鋼軌樁及格柵型水泥攪拌樁重力式擋墻。既有線間U型槽基坑采用雙排φ80cm鉆孔樁支護+雙排φ60攪拌樁止水。因主框架與保護涵基底存在約4m的高差，保護涵預制時基礎(chǔ)采用素砼擋墻防護。

　　2、基坑圍護方案

　　將線路側(cè)鉆孔樁適當后退(下行側(cè)圍護樁后退2米)，取消線路側(cè)基坑內(nèi)反壓土(調(diào)整后下行側(cè)圍護樁距牽出線中心約15.2米，至滬昆下行線中心約21米)。同時，原設(shè)計保護涵基礎(chǔ)素混凝土擋墻施工需大面積開挖，施工工期較長且保護涵基礎(chǔ)承載力受回填質(zhì)量影響較大;受既有線間U型槽內(nèi)上下坡道影響，保護涵外移2.1米，保護涵與甲箱間空出2.1米的工作位，同時基坑上部土質(zhì)較好，主要為亞粘土及亞砂土，具備放坡條件，因此我單位計劃將原設(shè)計保護涵外側(cè)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)移，保護涵基礎(chǔ)采用鉆孔樁防護并作為主框架基坑支護結(jié)構(gòu)，保護涵外側(cè)采用1:1放坡并設(shè)C20噴射混凝土護面。

　　本工程基坑采用深井降水，基坑內(nèi)水位要求降至開挖面以下1.0米(或③-1層底)，施工期間基坑不得泡水。

　　四、基坑施工

　　根據(jù)本工程的特點既有鐵路將整個工地以鐵路為界分為中區(qū)及南區(qū)兩個作業(yè)區(qū)，南區(qū)設(shè)置頂進工作坑。中區(qū)主要是既有線間圍護結(jié)構(gòu)及U型槽施工，考慮到既有線間材料進出，施工開始后先利用既有涵洞作為既有線中間區(qū)域出入通道，施工中區(qū)攪拌樁及圍護樁，待框架頂進結(jié)束后再施工U型槽。

　　攪拌樁與鉆孔樁同時進行施工，進場后先施工止水攪拌樁及U型槽抗浮樁，再施工圍護鉆孔樁及U型槽地基處理樁。圍護結(jié)構(gòu)施工完成后開挖基坑預制箱涵，在預制箱涵的同時，施工線路上既有涵洞拆除及便梁支墩，待箱涵與支墩達到強度時開始頂進箱涵，箱涵頂進后施工箱涵兩側(cè)U型槽，之后順序施工U型槽、擋墻、排水及道路工程。

　　具體施工步驟如下：

　　第一步：施工止水攪拌樁及U型槽抗浮樁;

　　第二步：施工圍護鉆孔樁及U型槽地基處理攪拌樁;

　　第三步：施工圍護圈梁及降水井，開始降水;

　　第四步：基坑開挖至保護涵基底(分兩層開挖)，施工保護涵側(cè)圈梁及保護涵工作底板;

　　第五步：開挖乙箱基坑，兩側(cè)采用放坡處理，預制乙箱;

　　第六步：開挖丙箱基坑，預制丙箱;

　　第七部：開挖丁箱、甲箱基坑，預制丁箱、甲箱;

　　第八步：頂進框架;

　　第九步：施工框架兩側(cè)U型槽，回填基坑。

　　本工程基坑開挖采用挖掘機挖土為主，人工配合清底。基坑開挖前坑內(nèi)水位要求降至開挖面以下1.0米(或③-1層底)，施工期間基坑不得泡水。基坑開挖必須堅持“分層、均衡”的原則，禁止一次性開挖到底，開挖一層后穩(wěn)定一段時間，觀測基坑圍護變形情況，基坑穩(wěn)定情況下方可開挖下一層。基底預留30cm采用人工清底，確保基底不被擾動，以免降低地基承載力。機械開挖至基底時要嚴格控制開挖厚度，嚴禁超挖，局部超挖部分結(jié)合基底墊層澆筑采用混凝土回填。土方開挖到基底時要有足夠的勞力配合，隨挖土隨清理至設(shè)計標高，土方清理到標高后隨即澆筑砼墊層，保證當天挖完土方，清理完，墊層澆筑完。

　　五、監(jiān)測

　　1、基坑監(jiān)測

　　①測點布設(shè)：基坑開挖前，在工作坑系梁上間隔布置觀測點，用相對距離法測位置，置鏡點選擇視線好、不受施工和行車干擾的地點，并應選擇牢固并不易破壞的地點，保證觀測精度。

　　②觀測內(nèi)容及要求：觀測分水平位移和沉降位移，基坑開挖期間觀測頻率每隔兩小時觀測一次，工作底板澆注完成基坑穩(wěn)定情況下報監(jiān)理單位審批調(diào)整觀測頻率。

　　2、路基邊坡監(jiān)測

　　基坑開挖前在緊靠鐵路護欄外側(cè)既有鐵路路基邊坡上設(shè)置路基觀測樁，路基觀測樁應埋深2米以上，間距10米左右布設(shè)。觀測分下沉觀測及水平位移觀測，正常情況下基坑開挖期間每2小時觀測1次，在邊坡穩(wěn)定的情況下再根據(jù)現(xiàn)場情況進行觀測頻率的調(diào)整。路基邊坡單日位移達2至3mm且不收斂時或累計位移達10mm，應立即采取卸載、回填基坑、拉錨等搶險措施，同時對線路采取限速或封鎖的措施，確保既有線行車安全。

　　3、軌道幾何狀態(tài)監(jiān)測

　　①慢行期間對既有線路每天進行檢查養(yǎng)護，將軌道幾何尺寸控制在養(yǎng)護標準之內(nèi)，對線路的檢查慢行期間每2小時檢查1次，并做好檢查記錄。發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。

　　②高壓旋噴樁施工及基坑開挖后，結(jié)合路基下沉、位移觀測結(jié)果，增加檢查次數(shù)，達到隨時掌握路基變化情況，控制軌道幾何狀態(tài)的目的，確保行車安全。

　　六、安全措施

　　(1)嚴格按上鐵建函2011[238]號文要求，臨近營業(yè)線基坑開挖實行許可證制度。臨近營業(yè)線基坑開挖許可證由施工單位現(xiàn)場進行自檢，按許可證內(nèi)容逐條檢查確認，填寫檢查結(jié)果。經(jīng)自檢符合開挖條件后，由該單位工程施工負責人簽署自檢意見，報監(jiān)理單位簽發(fā)開挖許可證。

　　(2)施工現(xiàn)場布置醒目安全施工標語，提高職工的安全生產(chǎn)意識;

　　(3)施工前對參加施工的所有人員進行安全方面的交底，并統(tǒng)一發(fā)放安全帽等必要用品。

　　(4)在施工現(xiàn)場危險區(qū)及基坑四周必須設(shè)置防護欄桿，并掛上安全標志標牌。

　　(5)挖土階段挖土機械嚴禁碰撞圍護樁，并按規(guī)定操作，基坑每挖深一層，上部坑壁及支撐上的零星雜物必須清理干凈，特別注意監(jiān)測人員提供的監(jiān)測資料，一有異常即刻搶險;

　　(6)臨近營業(yè)線大型機械施工嚴格執(zhí)行“一人一機”監(jiān)控制度，坑內(nèi)外有聯(lián)系的作業(yè)，必須有管理人員統(tǒng)一指揮。

　　結(jié)束語：深基坑的施工雖然不是工程的主體施工，但它是保證主體工程施工順利進行的一項非常重要的措施，其施工的質(zhì)量、工期、安全也影響和制約著主體工程整體控制目標的實現(xiàn)，因此，在控制施工質(zhì)量要點的同時，還要堅決執(zhí)行各項制度，如簽證制度做好隱蔽工程驗收等，同時加強施工中各單位緊密配合，各工序合理安排，減少基坑的裸露時間，基坑開挖完成后應盡快由質(zhì)檢、監(jiān)理、施工等部門驗槽，及早開始主體結(jié)構(gòu)工程的施工。本工程采用的雙排鉆孔樁中間加深層攪拌樁止水帷幕進行基坑支護，基坑開挖之前采用了深層攪拌樁預注漿以及抗浮樁對軟土地基進行了加固，此外，由于臨近既有線施工，此基坑開挖應盡量避開雨季迅速進行基坑開挖并及時封閉樁間雜散土體做好臨時排水措施，由于基坑距離既有線比較近，在開挖過程中要加強水平位移檢測及時掌握基坑穩(wěn)定的情況和鐵路路基的沉降情況，一旦出現(xiàn)事故苗頭及時采取相應措施加固，以確保既有線安全。