基坑施工及质量控制

魏 锋

河南省盛达建设有限公司， 河南郑州 450000

1 地基基础分析及水文特征

该工程主楼施工开挖深度较大，基坑深度可达7m ～8m，坑壁大多由松散的素填土、杂填土及粘土构成，施工开挖中坑壁整体稳定性较差，易产生坑壁土体坍塌，要考虑基坑支护措施。由于场地较开阔，可采用土钉墙支护结构与放坡相结合的方法。

主楼为筏式基础，基础持力层灰卵石层，局部基础底部存在粘土层，应挖除并以毛石混凝土换填。裙楼及连廊可采用独立基础，以粘土作天然地基持力层；基础置于持力层中0.3m ～0.5m。

该工程有地下水源，主要分布在人工填土中，其埋深为0.3m ～3m。根据基坑底内的实际情况，若出现地下水时，则采取在基坑底设1800mm×1800mm×1500mm 的积水沉降井，并配备污水泵将坑内积水抽出排至施工场地外城市排水管网。

2 支护方案的选择

该工程主楼为筏板基础，根据现场实际情况及地勘报告，采用机械大开挖方式进行土方施工。由于基坑深7m ～8m，为防止边坡垮塌，对基坑边坡壁进行土钉锚喷支护。裙楼为独立基础，基础埋深5.5m ～6.0m，采用1：1.75 放坡并支护。

3 施工工艺

3.1 基坑土方开挖

根据土质要求，合理选择放坡系数放坡。采用斗容量PC260 型履带挖掘机配合自卸车进行基坑土方开挖以保证施工机械的连续作业，挖出土方全部外运出场。挖至设计深度以上200mm 处停止挖土，最后采用人工清基。

挖土方施工方法：开挖时根据基坑支护设计要求应分层进行。当土方开挖快接近基底标高时，在边坡上放出基底标高控制线，控制线采用红色油漆进行标注。挖掘机应使用平刮方式进行挖土，现场配合测量人员随时测量挖土的标高，避免土方超挖。

基坑开挖完毕，应全面进行钎探，然后会同勘察、设计、业主、监理等有关部门进行验槽，在确定已达到设计标高及容许承载力，并办完隐检手续，签证齐全后方可进行基础施工。基坑土方开挖最后预留200mm 左右厚，采用人工清槽。

基坑开挖完毕，应全面进行钎探，然后会同勘察、设计、业主、监理等有关部门进行验槽，在确定已达到设计标高及容许承载力，并办完隐检手续，签证齐全后方可进行基础施工。

3.2 降水工程施工

测放出各井位，降水井应避开煤气管线并留出一定的安全距离。排除地表水：沿基坑四周贯通设置300×300 截水沟，排至施工场地外城市排水管网。

基坑底降水：设置1800×1800×1500mm 的积水沉降井，并配备污水泵将坑内积水抽出排至施工场地外城市排水管网。

确保降水井质量的综合措施：各工序施工必须按施工组织设计书和建筑与市政降水工程技术规范及施工规程进行施工；施工前各级施工人员必须熟悉施工要求，了解施工要点。

降水过程控制：在降水井施工完成后至抽水开始前，先测定静止水位；抽水开始后，每天观测水位、水量三次并记录；水位达到设计降深趋于稳定时，每天观测水位、水量一次并记录； 在降水施工前，设置变形观测点进行观测，作好相关记录，以便及时发现和处理因降水可能引起的地基变形问题。

3.3 基坑支护施工

基坑边坡支护：由于基坑深7m ～8m，为防止基坑坑壁边坡垮塌，必须对基坑壁进行边坡支护，采用如下方案进行支护：

继续土方开挖→打土钉→挂钢筋网→喷射砼二次喷射砼

基坑支护施工注意事项：

施工程序：土钉施工：用专用土钉机将土钉顶入地层中；人工修整壁面：按有限放坡量修整平直；挂网：在每一段土钉施工完成后，将编制好的钢筋网片挂在已修整好的壁面上；焊接主筋：在钢筋网片的外面铺设主筋，并与土钉焊接起来；喷射混凝土：上述工作完成后，向壁面喷射细石混凝土，厚度80mm。

3.4 支护施工与土方开挖

土钉支护施工与土方开挖交叉同步进行：土方机械开挖控深作业面高度不超过2.0m，遇土层较差时每层开挖高度不得大于1.0m，土钉间距相应调整。待上一作业面喷锚施工完成后，方可进行下一作业面的开挖，严禁超前超挖，挖开的作业面必须及时支护封闭，如因各种原因挖开的作业面不能及时支护，则机械挖土方必须及时组织回填封闭作业面，以免作业面暴露时间过长而引起险情。

3.5 边坡变形观测方案

为保证工程施工期间基坑边坡、周边道路及邻近建筑安全使用，同时为科学指导施工，对基坑边坡及邻近有关建筑进行变形观测。

1）基坑坡顶沉降位移观测

沿基坑周边布置，以监测基坑边坡的变形，周边中部、阳角处应布置点，水平距离不宜大于20m，每边监测数量不宜少于3 个。部分观测点应布设在重要建筑物、构筑物上及重要管线位置，并根据实际需要可以调整观测点的数量及布置。

2）观测流程

沉降观测点在施工前埋设好，每开挖一层观测一次，开挖完成后每天观测一次，位移与沉降稳定后每三天观测一次，支护结构达到设计强度后每七天观测一次。若发现变形异常或者遇大雨、暴雨时，应加密观测次数。对监测结果应及时进行信息反馈，发现异常情况时应及时通知设计人员及有关管理人员，以便指导施工或便于及时处理。

3.6 基坑后期维护

在施工过程中，应注意坑边材料及机械堆载：不得大于3kN/m2；严禁向坑壁排水和浸泡基坑四周土体，避免地表水流入基坑；不得在原支护体系条件下超挖，否则有可能导致基坑变形过大，甚至出现更大的险情，给工程带来安全质量隐患；应加强变形观测工作，在基坑开挖完成后的一个月内，应加密观测点、增加观测次数；在2 倍基坑深度范围内的建筑物护壁段需作水平与垂直两个方向的变形观测。

4 质量控制措施

4.1 修整面壁质量控制措施

按有限放坡线修整到位。质量较差时，可先挂网、喷射砼，及时封闭作业面，再进行土钉施工。壁面上有浸水时，应用排水管疏导。每次作业面高度宜控制在1.5m ～2.0m，不宜过短、也不得超高。

4.2 土钉制作质量控制措施

同一根土钉上钢筋与钢筋之间必须采用焊接，可采用2 根以上14 螺纹钢梆焊，双面焊5d，焊缝必须饱满、焊接牢固。卵石层土钉施工时，必须加焊锥形锚头；土层土钉施工时，入土端头必须封闭。

4.3 喷射作业质量控制措施

作业前必须先对机械设备、风管、料管、水管及电线电路进行检查并试运转。喷射时，喷头与喷面应垂直，宜保持1.0米左右的距离；喷射手必须控制好水灰比，宜保持砼表面平整、湿润光泽。网与坡面的间隙宜大于20 mm。钢筋网与下层搭接25d 以上。喷砼2h 后，必须洒水养护3 ～7d。

4.4 土钉压浆质量控制措施

压浆是喷锚施工的关键工序，必须严格、认真。压力控制根据土层情况确定，压浆纯水泥浆液水灰比按1：1 ～2：1 控制，稳定水灰比为1：1。

4.5 填土层

填土层土钉制作时， 严格用角钢∠20×20×3 制作倒刺护焊于泄浆孔处，压浆施工时，控制好压浆量，如果一次压浆量超过400Kg，必须采取间歇式二次压浆，以确保整体压浆质量。

4.6 邻近建筑物及对变形较为敏感的护壁段

根据空间效应理论，确定出变形敏感护壁段，在此部位施工土钉时，根据现场实际情况先施工一排竖直超前土钉，增加土的抗剪强度指标，改变滑移面位置，并将竖直土钉用14 主筋与喷锚体主筋焊接在一起，填土层的喷锚面层加强筋采取双筋与土钉焊接，保证基坑的稳固安全。

4.7 局部垮塌

在施工过程中发生局部垮塌时的应急方案：在护壁施工时，由于未及时封闭土壁，或由于渗水原因造成坑壁来不及支护就出现垮塌，此时用平时提前准备好的一些应急沙袋(用水泥空口袋装上土或砂)及时反压在坑壁上，如继续出现险情，应组织挖掘机或装载机回填部分土，然后重新施工，将分层高度减少至0.50m ～1.00m，且采取分段施工措施，此时应加密钢筋网，主筋直接与相邻的已施工完成的稳定土钉焊接，待喷射面层砼完成后，再补打土钉，土钉施工完成后，应加大此段的压浆量。

4.8 裂缝处理

坑边出现裂缝且发展接近报警值(本工程基坑水平位移报警值为15mm ～21mm)时的应急预案：立即施工超前土钉，用Φ12 螺纹钢将超前土钉与喷锚体有效焊接成整体，并对Φ12拉筋施加预应力。采取以上措施后如果裂缝继续发展，则应搭设脚手架，从第一排土钉开始补打土钉， 补打土钉的长度应超过原来施工的土钉1m ～2m，再将补打的土钉之间以及与原土钉之间均用主筋焊连在一起，喷射砼形成腰梁，从而使基坑稳定安全。

4.9 软弱层处理

基坑开挖时遇到很厚软弱层(如细砂层)时的应急预案：立即回填至砂层顶面，在基坑内施工竖直超前土钉(竖置深度穿过砂层进入卵石层0.50m 以上)，并将竖直超前土钉与上几排已施工完成的土钉焊接用。然后再分段(分段长度小于20m)分层(分层高度小于1.0m)开挖护壁，从而使基坑稳定安全。

5 结论

综上所述，影响基坑施工的因素有很多，施工人员在施工的过程，一定要针对经常出现的问题采取有效的措施，尽量减少类似的不良状况的出现。同时施工的过程中做到层层把关严格控制，确保工程的质量。

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[3]葛恒毕.深基坑工程特点及支护技术在我国的发展[J]. 山西建筑，2010(9).

[4]王翠英，王家阳.论深基坑支护优化设计的重要性[J]. 武汉工业学院学报，2005(2).