不良工程地质雨期基础开挖施工如何展开

徐忠继

（陕西化建工程有限责任公司）

本人曾参与孟加拉国的一个化肥厂项目施工，该国为南亚次大陆属于亚热带季风气候，全年分旱季和雨季的时间各占一半。由于雨季时间太长，EPC方又催逼工期，因此许多土建基础的施工都不得不在雨季施工，该国家许多陆地多为冲击形成，项目所在地岩土勘探报告结论为工程不良地质。因此本文以该项目为案例，以现场施工中总结的实际经验为依据，就不良工程地质雨期基础开挖施工怎么开展阐述如下，其目的是为遇到类似施工问题提供参考。

本文所阐述的不良工程地质，根据岩土勘探报告提供的数据在地表土以下2～3m深度范围内的土质基本为工程性质差的垃圾土和粉砂土。

1 雨期施工的总原则

雨期施工动土面积不宜过大，如果人力、机械力量充足可以分段同时展开多个作业点，但每个作业点动土面积不宜过大。在动土作业前，备好充足的换填材料（一般换填材料采用砂加石），开挖一段立即换填一段，对于深基坑必须同时做好基坑支护并在基础周围设置好排水沟和集水坑，在积水坑内放置污水泵专人看护进行排水工作（这项工作必须要做好）。对于一般基础有设计混凝土垫层的，在验槽后立即浇筑混凝土垫层封闭基坑；对于道路基础没有设计混凝土垫层的，则在验槽合格后用0.2mm厚塑料薄膜进行覆盖以防雨水浸泡，塑料薄膜将作为基层材料不撤走，在钢筋绑扎完毕后立即开始浇筑混凝土。

2 下面按照施工顺序，分步叙述在雨期如何做好不良地质情况下的基础开挖和基础处理工作

2.1 规划整平施工作业面

雨季施工做好这项工作很重要，因为这项工作如果没有做好就不能有效解决开挖区域总排水沟的修筑和开挖土方堆放倒运问题。在完成测量放线后，根据测量放线圈定开挖范围，整平开挖线外至少3m以内的场平，并规划好开挖顺序、挖出土方的堆放点、自卸车倒运时的进出路线及临时路修筑、排水沟的修筑及积水坑的位置设置和排水去向。

2.2 基础开挖

道路路基一次开挖长度不宜超过40m，这个长度一般是设置胀缝的长度，一次开挖到设计标高，开挖宽度为设计路宽再每侧增加0.5m余量，排水沟设置在道路横坡（沿路宽方向）的下端，集水坑设置在道路纵坡（沿路长方向）的下端。

由于粉砂土质透水性好，土壤浸水后承载力非常差，且容易塌方，装置基础一般开挖深度较深，所以装置内各点状分布的基础开挖，把各基础圈定到一个大的开挖区域后采用大开挖。这样做的目的：一是便于机械开挖、二是降低基坑围护工作的难度、三是可以让排水沟沿基坑四周布设不影响施工作业面、四是施工作业面空旷而便于施工布设。

2.3 基坑围护

道路施工中如果不需要进行换填，按设计标高开挖由于开挖深度较浅（深度不大于0.5m）一般不需要进行基坑围护，但装置区基坑由于基坑开挖较深（深度一般大于2m），开挖时需要一边开挖一边跟进做好基坑围护。基坑围护材料可以根据项目所在地材料而定，原则上要省钱实用，可以是钢管桩、木桩或竹桩，我们当时的护坡采用竹桩加以沙袋或土袋护坡。基坑围护的具体做法：竹桩直径不小于80mm，长度：基坑深度+埋深（不小于1.5m），每0.5m～1m间隔一根竹桩，竹桩紧挨坡脚砸入地下，各竹桩之间之间用两道横杆连接到一起，横杆分别布置在竹桩中部和顶部，必要时中间再增加一道横杆，横杆可以采用直径50mm～80mm的竹杆，在坡顶距离坡边不小于2m，水平方向间隔不大于3m埋入地下锚桩，埋入深度不小于1m，锚点与竹桩之间用φ6的圆钢进行拉结，最后开始布设沙袋和土袋，考虑到排水沟沿基坑四周分布，为了防止水流冲刷，在基坑底部用沙袋堆垒500mm高度后，再改用土袋继续堆垒至基坑深度2/3处。基坑围护布设下图：

2.4 地基处理

开挖的为松软的粉砂土，根据岩土勘探报告揭示，这种土透水性好，工程性质很差。如果作为基础的直接承载层，必须要换填掉。根据我们国家的规范JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》并结合当地资源，经EPC方同意换填材料采用砂加石，具体施工方法如下：

（1）确定换填深度：先完成轻型动力触探试验，根据触探获得数据结果，由总包方根据地上设备或构筑物对地基承载的要求确定换填深度。触探杆为φ25的圆钢，长2m，钎尖呈60°尖锥形状，每30cm为一刻度值，触探时用10kg的穿心锤举高500mm的高度，自由落体落下。参照TB10018-2003《铁路工程地质原位测试规程》，按此种试验方法，可以根据探杆探入地下30cm深度的锤击数，利用以下简便公式计算地基承载力。地基承载力（单位kPa）=8*N-20（N为锤击数），例如地基承载力设计值为120kPa，那么120=8*N-20可得N=13（锤），这表明地基承载力设计为120 kPa，采用轻型触探法，如果落锤数不小于13锤情况下，触探杆探入地基的深度不大于30cm，则证明该点该地质层的地基承载力符合设计要求。因此根据触探杆是在第几个30cm的刻度值内满足锤击要求，就可知道换填深度。触探点的布设一般是间隔1m一个呈梅花形布置。

（2）换填方法：换填厚度在500mm以内，换填层全部采用砂加石，石所占的体积比为30%～50%，砂为中粗砂；换填厚度在500mm～1200mm，底部先铺300mm厚的中粗砂用平板振动夯压实，以人走在上面不留脚印即可，然后用砂加石分层均匀平铺夯实，石所占的体积比为30%～50%，砂为中粗砂，压实系数根据设计要求，可以采用机械压实也可以采用人工夯实，人工夯实每层厚度不超过300mm，机械夯实每层厚度不超过500mm；换填深度超过1.2m的，如有地下水不断透出，在底层先铺500mm～600mm的中粗砂夯实，这样做目的是可以达到封住地下水的作用，然后再用按上述比例的砂加石逐层平铺夯实至设计基层标高。施工完成的的地基，其承载力可以通过上述的轻型触探去检验是否达到设计要求。一般按此方法处理夯实过的地基，其承载力不会小于120kPa。

[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

[2]《铁路工程地质原位测试规程》TB10018-2003

[3]《孟 加 拉 Shahjalal化 肥 项 目岩土工程勘察报告》工程