深基坑施工技术在市政工程建设中的应用

摘 要：为了合理开发土地资源，地下工程被重点应用在市政工程中。尽管深基坑施工技术已经非常成熟，但施工事故依然存在。若想保证施工的质量和安全，就必须对基坑施工技术的各个环节熟练掌握、严格操作。本文阐述深基坑施工技术在市政工程中的应用的关键点，旨在为生活中的施工提供参考建议。

关键词：市政工程 深基坑施工技术 应用

由于城市在社会经济发展进程中不断向地下延展，使得地铁、地下商城等建筑物也得到了快速发展。但是，由于诸多的市政设施和管线在原来的城市空间结构中主要分布在地表下的浅层土壤中，而导致在进行新的地下开发过程中必然会影响到原来的地下建筑物。若使公共安全、市政服务等条件都得到满足，工程成本就必然会增加。因此，只有采取适应的基坑支护施工技术，才能解决问题，在创新的路上实现共赢。

一、工程概况

一个新建多功能公共交通枢纽工程的场地面积为18798m2，总建筑面积是17733m2。工程设计的结构是钢结构和框架结构。车库和夹层在地下一层中，地上一层被设计为垃圾房、候车廊、公共卫生间和成品岗亭，地上二层为调度管理用房。此场地设计室外地坪以下0.5m为高水位埋深，低水位埋深在设计室外地坪以下1.5m的位置。

二、基坑工程特点

基坑工程的特点：（1）安全性较低，风险较高。由于基坑支护是暂用系统，它的强度和防渗措施比永久性的低。（2）受地域条件影响，具有区域差异性。区域的地质、水质条件不同，使得基坑工程施工也不同。因此施工方案要依据地形。另外，施工场地的建筑物和管道也会影响施工。（3）土体压力计算理论不成熟。由于基坑工程多是地下工程，地质条件会严重影响施工。由于技术有限，在计算施工方案中的土体压力时多凭借经验，不确定性较高。（4）基坑工程具有时空性，基坑支护体系的稳定程度会影响基坑的平面形状和深度。基坑支护平面如图1所示。

图1基坑支护平面示意图

三、基坑支护结构体系及其施工方法

3.1确定基坑支护结构体系

能开展基坑施工的条件是既得到设计方认可的，而且地面标高不超过3.9米，基坑边线外扩超过15米达到稳定状态经过填土整平的场地。基坑支护整体采用“内支撑+内插型钢+轴搅拌桩”的方式，部分使用加强的注浆锚杆或板撑，使用水泥砂浆对放坡及留土边坡处进行抹面护坡。具体的方案：（1）围护结构：6.55m（承台底算起）是基坑南区的通常开挖深度，7.3m南区坑中坑的开挖深度，放坡卸土0.6m后均需要使用2排双轴搅拌桩内插H500×200×11×19mm或H500×200×11×19mm配置的钢进行围护。基坑北区通常开挖深度是5.35m，北区坑中坑一般开挖深度为6.1m，放坡卸土0.6m后进行维护采用的是2排双轴搅拌桩内插H500×200×11×19mm型钢。（2）坑内加固：双轴搅拌桩是坑内加固使用的主要措施，地基加固通常为坑底大过4m的深度，宽度为4.2m。（3）支撑体系：在基坑设一道型钢支撑，内支撑采用609×12mm钢管，钢管中心标高为-3.70m;使用钢筋混凝土设置一道1200mm×800m的冠梁在围护墙顶部。（4）边坡防护：利用50mm厚水泥砂浆对放坡及留土边坡处进行抹面护坡。

3.2基坑变形控制

此工程的地理环境复杂，基坑深度最多为7.3m，长度为360m左右，宽度46m左右，平面呈狭长型。限时开挖的措施可以为工程的质量提供保障。在开挖时要严格监管纵坡比，分层开挖，利用硅、钢做支撑，坡顶绝不能超载。施工的安全性可利用支撑体系的及时、稳定程度等方法来保证。

3.3支撑体系稳定性控制

钢筋混凝土冠梁加一道钢管是基坑的内支撑体系。由于基挖开挖时立柱桩会隆起使其支撑稳定性下降。若想保证体系的稳定性就必须加强钢支撑活络头、临时立柱桩节点的稳定性并监测轴力、加强立柱桩，禁止垂直荷载作用在支撑体系上。

3.4全面考虑深基坑施工基坑排水、降水方法

使地下水位下降是避免进行深基坑土方开挖时地下水渗入坑内的有效措施。地下水进入到坑内会引起塌方，使地基内灌满水，进而导致施工困难。首先，要选取合适的基坑排水机具。可依据基坑涌水量的范围确定水泵类型。通常来讲，水泵的排水量是基坑涌水量的1.5-2倍。动力水泵类型丰富，应用十分广泛。电动、真空和虹吸泵等都属于此类。另外，坑基涌水量较小的项目适用的机器有手摇泵、提水桶等。其次，认真选取排水方法，保证坑内无积水。土质好、地下水量较小的场地施工时采取集水排水、开设明沟的方法。具体方法是在基坑的周围建造比开挖地面低0.5m左右的明沟，将低于排水沟0.5m-1m内含水泵的集水井安置在四角或间隔20米至30米就安置一个。勤土层和粗粒土层夹有含水层的基坑适宜使用截、疏、抽的方法。另外，特大型深基坑要格外注意防渗墙的渗透性。安全性评估是选取排水方法时必不可少的步骤。

3.5基坑土方开挖施工方法

（1）总体开挖顺序：在平面上将南北区按照结构底板后浇带的设计位置分成4个土方开挖。（2）横向开挖顺序：首先从基坑中间开槽进行开挖（见图2）使挖机下穿至支撑下方，然后对称开挖支撑住围护墙两侧附近的土体。（3）竖向开挖顺序：土方开挖的深度是每道支撑下方的0.5m，与下一层中间的土体的拉槽开挖同时进行，需要开挖至基底标高，并注意及时建立支撑，最后人工整平基底。（4）基坑挖土方法：此方法是循环过程要用到多台挖机。施工时要在坡面上分台阶放置挖机依次传递土方到地面渣土车，支撑必须要在挖出土方的规定时间内建立。在收尾时，可用小型挖机将土方从坑底挖土传递到坑边，再用临时履带与长臂挖机相搭配挖土，结束后用吊车将小挖机取出，施工完成。

3.6边坡稳定及防护措施

边坡坡度可根据土力性质确定，台阶依据土层建设。保持坡面稳定的措施有砂浆护面、网喷混凝土等。在坡顶不堆放材料和大型施工设备。维持边坡和基底干燥有利于基坑降排水顺利施工。在施工过程中，保证刷坡步骤同时进行，防止挖反坡。边坡护坡是避免边坡失稳的重要措施，削坡、压载、坡顶卸荷等方法可制止边坡失稳。在进行放坡开挖时要做好坡脚和坡面的保护措施。通常采用的方法：留出泄水孔后使用水泥砂浆对坡面进行抹面处理，保证坡面的水可以流進基坑的排水沟中;沿斜坡面安放可喷射砂浆或混凝土钢筋网;在坡脚修建砖石护坡并安放沙袋或土包。

3.7围护结构

在市政工程的深基坑施工中重要的一项是建立以挡土和治水为目的的基坑围护结构。这类结构有自立式水泥土挡墙、地下连续墙、柱列式等。土钉墙是这类中应用比较广泛、优势性较强的加固型支护施工方法。施工装备、地质土层是土钉墙的决定条件。它的原理是“自上而下，分层开挖，分层锚固，分层喷护”。坡边加固应使用由钢筋构成的土钉。另外，在注浆泵灌注时选取比例为1：2水泥砂浆的浆液并且喷射混凝土强度等级应超过C15。成孔工艺和方法在施工过程中应着重考虑。

结 语

深基坑建设是市政工程中的重点内容，施工难度颇大，有较高的技术要求。由于它的施工质量对工程建设进程有着直接影响，所以施工单位应认真勘察施工场地。应合理开发地下空间，依据建筑深基坑施工情况做好施工与技术要点;对施工质量进行严格管控，进而使市政工程的整体施工质量得到保证。

参考文献

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[2] 俞建霖，夏霄，张伟，等.砂性土地基深基坑工程对周边环境的影响分析[J].岩土工程学报，2014，36（S2）：311-318.

作者简介：刘斌（1984年-），男，汉族，湖南省安仁县人，大学本科，工程师，主要从事市政工程施工管理工作。