浅谈软土地区雨季土方开挖施工技术

郭福生 白 帅 王志超 赵世明 龚 琦

(中国建筑第八工程局有限公司大连分公司，辽宁 营口 115000)

1、项目背景概况

1.1 地质、气候情况

本工程位于辽宁省营口市中心地段，占地面积13万㎡、建筑面积72万㎡，由商业区与住宅区组成的大型城市综合体。营口市西临渤海辽东湾，根据地勘报告可知，本场地在大地构造单元属于中朝准地台华北断坳下辽河断陷盆地的南缘，新构造运动为新华厦第三巨型沉降带南部边缘，第四系地层为海陆交互沉积形成。勘察场地范围内揭露的主要是第四系海陆交互沉积地层，主要由杂填土、粉土夹粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层、粉砂、淤泥质粉质粘土、粉砂、粉质粘土等组成，分布特征表现为海陆相交互沉积，不均匀性及变异性大。勘察过程中，所有钻孔均见地下水，地下水类型分别为上层滞水和微承压水。属于软弱土地区。

根据营口地区的气候资料可知，营口市年平均降水量为670～800毫米，每年6－8月为该地区的雨季，尤其是7、8月正当降水量高峰期，约占全年降水量60～70%。按照工程进度计划，7～8月正处于基础施工阶段，主要是土方开挖。

1.2 土方开挖工程施工情况

本工程商业区基底标高－11.700m、－12.800m，土方开挖量约60万m3，住宅区基底标高－7.900m，土方开挖量约35万m3;采用“盆式开挖”方式，分别用三级接力、二级接力方法;开挖前基坑四周用止水帷幕封闭，坑内设管井疏水、设深井降水。

2、降雨对土方开挖的影响

降雨会造成坑内土体的含水量增大，降低土体的强度，土体边坡的稳定性降低易发生浅层土体滑坡，同时对厂区内铺设的临时道路有很大的影响。在工期上，与效率上，降雨后若不能及时的排水、修复道路，将直接导致停工、窝工，除特大暴雨或少见的大雨天气，此部分损失都需要施工单位自己承担。在效率上，受由于降水后，土体的含水率增大，挖土时原来经过排水固结的土体再次变为饱和土，对挖掘机及运输车效率影响较大。因此，降雨对土方开挖的质量、安全、成本等影响深远。

3、雨季土方开挖基本要求及施工措施

3.1 雨前—准备工作

(1)关注天气预报、坑内排水设备准备

在雨季施工开始前，由项目经理组织成立雨季施工领导小组，各分包队伍项目经理为组员，组织机构如下所示:

组长:项目经理

组员:总工、生产经理、物资部长、分包项目经理

分包队伍责任:每个分包队伍准备30人为应急预备人员，一旦发生危急情况这些人员可以迅速的组成应急小组，按照小组指令完成任务;由项目物资部根据《雨季施工专项方案》提供所需的物资储存，如污水泵、水带等。

为了保证在有降雨时可以快速的启动排水设备，日常就将污水泵放在指定的集水坑内，排水的路径 (水带)确定完成连接至指定的市政排水井处，保证只要开启水泵开关就可以直接排水。

组内指定人员负责了解天气情况，重点关注次日、未来3日、未来7日的天气预报。

(2)保证场内道路安全、畅通 (道路铺设)

a.场内道路设置、做法

根据本公司在营口地区及附近的地质情况类似的盘锦地区多年、多项目的施工经验，以及本项目的施工组织总设计，绘出了场区内主干道、次干道的道路铺设方法，具体做法如图3.1－1:

面层:200厚C20混凝土;800厚/500厚 (次干道)山皮石压平;原土夯实。

b.坑内排水措施 (放坡、防雨浸泡、设排水沟、集水坑)

1)在坑内四周砌筑净尺寸1000mm×1000mm×1000mm的集水坑，间距30m，内侧抹灰20mm厚，坑底设置坡度为5‰起始截面尺寸为300mm×400mm排水沟将雨水引向集水坑，槽底操作面向排水沟方向设2‰的流水坡度。下雨时配备水泵对集水坑进行排水 (其中配4台作为备用)，并将水排到地面上的排水沟中。集水坑及排水沟样式如图3.1－2:

2)在下雨前对已经开挖了的基坑侧壁用，用防水苫布将整个基坑覆盖，使雨水沿苫布流到坑内，通过截水沟汇集到集水坑，再利用大功率污水泵排入市政污水管井，形成排水系统，如图3.1－3所示。

图3 .1－3 坑内集水坑、排水沟形成的排水系统示意

(3)开挖基本原则遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，严禁无序大开挖，因此确定土方开挖整体思路:由东向西，由北向南 (以A1区北侧公寓为中心点)，按照分块跳仓法划分施工段，优先保证商业区域的工期，在大雨前一天、后一天要严格控制挖土的速度，根据现场土壤含水率与饱和情况控制速度，防止因卸载而造成局部塌方。下图为商业地块的施工段划分图，见图3.1－4。

3.1－4 跳仓法施工段划分图

3.2 雨中—排水、应急工作 (坑内排水及时，不会发生坍塌事故)

当遇到大雨天气时，要马上组织人员、设备进行排水。除在预设的集水坑内设泵抽水外，同时立即启动应急措施，对仍然可以使用的降水井也要启动，目的就是全力外排明水，让雨水在坑内停留一分钟就少一分危险。对基坑周边、场内施工道路进行定期巡查，发现不稳定情况立即上报处理，防止发生坍塌事故。

3.3 雨后—及时复工

软土地区的土方开挖工程在雨季施工有较大的危险性，尤其是在大雨之后，因此雨后的复查尤为重要。一般由项目技术负责人组织各参建单位参加。雨后主要复查土壤的表面含水率、饱和程度、基坑土体稳定性等情况，其中最重要的是土壤的饱和度，直接影响土体承载力，对是否可以上挖掘机起到重大影响。当工期紧张时，要采取一定的安全措施，一般由表面换填法和道路临时硬化。

表面换填法，是将挖掘机作业区土体表面300～400厚的泥浆换置为3:7灰土的方法。这种方法适用于降雨量中等、雨水基本被土壤吸收的情况。这种方法代价较小，可操作性强。

道路临时硬化的方法，就是利用预制混凝土板或4～5mm厚钢板将开挖面或道路临时铺设的方法。这种方法一次性投入大，但是钢板周转率高、损耗很小，基本可以全数回收。

3.4 保障措施 (成立保障小组)

根据本公司在营口地区丰富的施工经验及当地的气象资料可知，本工程所在地的雨季周期较长，降雨频率较高且多集中在晚上。因此，必须做好保障措施。

物资保障方面:主要是配备充足的水泵 (数量根据现场集水坑情况而定)、水带 (长度根据集水坑位置排布、统计)、临时电箱、电缆线，除了正常对这些材料设备准备外，还要准备一些备用。日常要多对水泵检修，提高利用率。

人力资源保障方便，即要求各劳务队指定人员负责抽水设备的管理、使用，一旦需要排水则立即转为专职人员，同时各分包要有备用的人员以备不时之需。

4、结束语

现代的施工技术已经越来越发达了，一般的雨季土方施工难度也不大，但是对于工期紧张的项目，尤其是在软土地区的工程而言，还是具有一定的特殊性、危险性。因此要求我们在这特殊的时期施工时，还是要以安全为主、以人为本。在施工方面重点是，对已经挖至设计标高的部位要立即完成垫层施工，减少基坑暴露时间，增加边坡和基坑支护的观测，对桩锚支护体系的工程还要降低支护桩悬臂高度。