软土地区深基坑施工控制重点分析
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【摘要】本文主要探讨了软土地区深基坑施工的相关问题，分析了软土地区深基坑施工的控制重点，根据深基坑施工各个环节进行了分析，探讨了深基坑施工控制的方法。
【关键词】软土地区；深基坑；施工；控制
中图分类号：V552文献标识码： A
一、前言
软土地区的深基坑施工存在很大的困难，质量控制工作尤为重要，所以，软土地区的深基坑施工控制要更加有效的展开，提高深基坑控制的效果，确保深基坑施工的有效性。
二、工程概况
新规划吉鸿路南起留祥路，北至绕城公路，全长约3.9km，道路红线宽度60m。甲来路～潘家路的下穿铁路段设置地面辅道，红线宽度为65～80m。中间25～27m（简称主线）为高速公路；两侧的市政道路为城市道路，汇集、组织、疏解相交道路及沿线地块的交通。吉鸿路下穿铁路立交桥位于铁路宣杭老线勾庄~仓前区间，铁路中心里程为宣杭老线K215+310。吉鸿路下穿铁路处为铁路原三墩站，现已废除，铁路为单线铁路，直线区间，普通线路，平坡，钢轨为P60无缝钢轨，轨枕为铪枕。经勘察，拟建框架桥及U型槽段在勘察深度范围内，按其成因、物理力学性质等可将地基土分成8大层9亚层，软土地值明显。
三、基坑支护结构设计
本工程施工图设计图以铁路工程、道路工程、泵站工程进行分册设计。施工中基坑主要分铁路顶进工作坑、道路基坑两部分。
铁路顶进工作坑开挖深度9.35m，采用二级放坡（φ60水泥搅拌桩加固、喷射混凝土护坡）+φ600水泥搅拌桩止水帷幕+钻孔灌注桩及圈梁（线路侧φ1200钻孔灌注桩、两侧φ1000钻孔灌注桩、后背侧采用H型钢+φ1000钻孔灌注桩+圈梁联合围护）的形式。
道路基坑开挖深度3～9m，设计采用IV型拉森钢板桩、φ1000/φ800钻孔灌注桩排桩，制作圈梁自然放坡结合搅拌桩止水帷幕的围护方案。经过杭州市土木建筑学会深基坑方案专家论证可行。
四、基坑开挖风险识别及控制重点
1、基坑开挖突然涌水的防护措施
基坑突涌或管涌等问题的产生，是基坑之下的承压水作用，基坑开挖减小了含水层上覆不透水层厚度，承压水头压力顶裂或冲毁基坑底板。因此，当遇到基坑突涌、管涌等问题时，不能采用井点降水降低承压水头，应采用地基加固方法，即根据地层透水性和流动性，在泌水性较大的围护结构外侧，采用旋喷桩、或水泥浆、化学注浆法做成防水帷幕，严防围护结构缝隙水土流失和围护结构底部管涌，防水帷幕在坑底以下的插入深度务必满足抗管涌的安全要求，并配备备用的40米扬程水泵，确保基坑不积水浸泡。
2、突然流砂的防护措施
在细砂、粉砂层土中往往会出现局部流砂或管涌的情况，给基坑施工带来困难。如流砂十分严重则会引起沉降、支撑失稳。
流砂一般发生在围护结构附近，如果设计围护结构的嵌固深度满足要求，则流砂的原因一般是由于坑底的钻孔桩出现较大的孔洞，出入口支护排桩中再现断层或由于排桩间距较大，其后止水帷幕又出现漏桩、断桩或孔洞，造成流砂通道所致。发生这类流砂，一般范围不大，采用围护外侧增设旋喷桩止水帷幕的方法处理。如果流砂十分严重则在支护墙前面打设一排钢板桩，随后在钢板桩与围护桩间进行注浆。打入的钢板桩底超过流沙层1米，钢板桩的打设宽度比管涌范围较宽3~5m。
3、防变形措施
主要防止基坑支撑失稳造成围护结构严重位移，导致周围建筑物变形、下沉、开裂。防止基坑钢管支撑失稳措施为：
开挖至支撑位置后，立即按设计位置采用两台吊车架设支撑。钢管支撑壁厚不得小于设计规定厚度，钢管材质符合要求。钢支撑架设后及时用两台千斤顶施加预应力，达设计吨位105%后保持压力10分钟，经检查无变形后加塞锁紧楔块。架立时端头与座板应密贴，防止偏心受压。
基坑开挖后，要注意观测是否有基坑底面回弹隆起的情况，一旦发现，要立即停止施工，人员、机械撤离基坑，并进行堆料反压，同时向监理、业主及设计单位上报。
4、变形监测
基坑开挖基间要加强加密对围护桩的位移、变形、侧土压力支撑轴力和围护结构周边土体的侧向变形，地面沉降、孔隙水压力和地下水位等项目的监测。加强对地下管线沉降与位移的监测，并密切注意基坑周边30m范围内的地表裂缝开展情况，做到及时发现，及时处理，确保基坑开挖的安全。
5、支护结构失稳应急措施
若土方开挖过程中出现局部坑壁位移过大，坑边出现裂隙等情况，应及时暂停土方沿基坑纵向的开挖范围，采取增加钢支撑等措施控制变形开展；若变形发展迅速，应立即回填土方，阻止变形进一步扩大，待查明原因并采取相应措施后方可继续开挖；
若在土方开挖过程中出现钢管支撑挠曲变形，应根据支撑轴力监测数据反馈结果，采取增设钢管支撑分担受力，防止出现钢管崩脱事故。在施工过程中，应加强对钢支撑轴力的监测，并根据钢支撑预应力损失情况及时补充施工加预应力；
若土方开挖至基坑底标高时支护结构监测数据已达报警值，应加快垫层砼及主体结构底板施工进度，并将垫层和底板砼浇注至支护结构边；如在拆除支撑情况过程中出现变形较大，应根据变形以及相邻两仓末拆除支撑轴力监测情况采取增设钢管支撑措施，加强侧向约束，使拆撑后变形趋于稳定，保障主体结构的顺利施工；对于发生变形较大的区段，应及时卸除相应区段基坑顶部的材料堆载，并合理安排施工机械的停滞位置，控制支护结构变形的发展。
五、基坑开挖流程
铁路顶进工作坑开挖：
顶进工作坑开挖，采用分层、分块进行，基坑了开挖前应取得基坑开挖许可证方可进行。施工流程如下：
全断面放坡开挖、外运卸载上部4m土方喷射护坡混凝土、修筑截水沟、施工后背侧H型钢，制作圈梁放坡开挖外运C框架处土方、制作滑床板及临时排水沟放坡开挖外运D框架处土方、制作滑床板及临时排水沟开挖A、B框架处基坑、外运A、B框架处土方、制作滑床板及临时排水沟开挖E、F处基坑、外运E、F框架处土方、制作滑床板、施工基坑整体排水设施。
1、上部卸载土方开挖
基坑上部4m土方采用二级放坡卸载形式，因此在搅拌桩实施过程中，先完成边坡加固搅拌桩施工，待工作坑范围内桩基全部施工结束、线路加固完成后，进行上部土方卸载开挖施工。施工时先开挖线路侧及两侧放坡位置土方，采用1：1放坡，及时喷射混凝土护坡修筑排水沟，施工基坑周边围栏，设置警示牌。土方开挖由挖掘机从线路侧开始向后退挖出土。待施工完成地基处理及围护钻孔桩+钢筋砼圈梁施工后，对基坑周边构筑物做好监测。基坑降水达到设计要求后，卸载上部土方，喷射护坡混凝土，修筑上部截水沟，并做好周边围栏，设置警示标识。
2、围护冠梁、型钢施工
卸载完成后，首先分层按照1：2放坡开挖高速公路部分土方，土方开挖3m一层，在开挖过程中应随开挖情况适当调整开挖坡度，设置临时排水沟及积水坑，安装水泵将场地水提升至基坑外，保证基坑内不积水。如若开挖第一层能达到基坑底标高，责立即组织对地基承载力测试同时对形成边坡进行整修，设置排水沟集水井，利用水泵提升将基坑水排到基坑外。待达到设计要求后，组织对抗浮桩进行桩头处理，安装枕梁钢筋，浇筑枕梁及垫层混凝土。如若第一层不能挖到基底，则进行第二层土方开挖，一次到底。基坑开挖完成后如上进行地基承载力测试、边坡修整，设置排水沟、集水井及基底混凝土浇注等工作。
上部土方线路侧卸载开挖完成后，立即制作线路侧冠梁，待第一层土方全部完成后，及时施工后靠背位置H型钢防护桩及混凝土冠梁，使围护桩形成整体；
3、基坑下部土方开挖
根据总体进度计划安排，先开挖C框架处土方，土方开挖由线路侧向后退挖，两侧采用1：2设中间平台放坡开挖，基坑3m一层分层挖到基底后，人工进行清理找平，并在坑底四周修筑临时排水明沟、集水井，设专人抽水。待验收通过后，立即制作基坑底板；C框架完成后开始按顺序开挖DA、BE、F框架处土方，开挖一块后做好与已浇筑底板的连接，布置好临时排水沟。待基坑整块开挖完成后，立即布设基坑排水体系，渗水及雨水及时泵抽排走。雨季备足排水设备，做好预警工作，确保基坑安全。
高速公路基坑开挖完成后，根据天气及现场实际情况，组织对市政基坑进行开挖（开挖方法同公路基坑）。如若，公路、市政基坑不能连续开挖，且间隔时间较长，则需对高速公路基坑边坡进行加固处理，在坡面上设置若干引水沟，坡脚处用编织袋装土堆砌1m高加固坡脚。对基坑排水做长期布置，安排专人负责基坑内抽水工作。
六、质量保证措施
针对本工程特点，结合工程质量保证体系要求，进行标准化程序管理，认真落实基坑围护结构施工、降水、基坑开挖等各项质量保证措施。
1、基坑严格按计划实施，控制好每次开挖深度，不得超挖，开挖过程中禁止扰动基底，挖至接近基底标高时预留20cm人工进行清理，基坑挖至设计标高后不得长时间暴露、扰动或浸泡，设置排水沟排水，铁路基坑及时制作枕量、浇注滑床板，道路基坑及时进行枕梁制作及垫层混凝土浇注。
2、做好基坑顶部截（排）水沟，防止地面水流入基坑内，基底不得受水浸泡，坑底淤泥或杂物必须人工清理干净。
3、开挖过程中若发生围护桩体之间有水土流入基坑现象，应立即采取措施进行封堵，视病害程度采用基坑内部水泥装袋封堵或围护桩外注浆等堵漏措施。
4、基坑底滑床板浇筑分块进行，应做好坡度及接缝处质量控制，保证其坡度平顺及整体稳定。
七、结束语
综上所述，软土地区进行深基坑控制一定要抓住重点，采取有效的措施来控制软土地区的深基坑施工质量，提高深基坑施工的效果，确保深基坑施工能够有效的展开。
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