淤泥土深基坑施工技术浅析

蔡广东，朱玉环

1.福建省第五建筑工程公司，福建 泉州 362000；2.广东溢丰环保集团股份有限公司，广东 东莞 523000

1 前言

沿海区域深基坑工程施工受基坑土质条件、海水及工程进度等情况的影响，尤其是在泉州丰泽区淤泥质土的深基坑工程中尤为重要。为确保施工过程安全，技术人员根据项目情况制定科学的技术措施。本文以我公司在工程为例，总结了深基坑施工技术在淤泥土中的成功应用。

2 工程概况

2.1 项目简介

项目位于福建省泉州市丰海路。本项目总用地面积为42096.36m2，建筑面积114402.13m2。该项目由五栋7-11 层高层住宅楼、多栋6 层多层住宅楼和配套商业建筑及一层全地下室组成。

本项目基坑东西方向长约221m、南北方向长约262m，呈长方型布置。根据场地现状地形和土质原貌，基坑实际挖深约4.5～6.8m，地下室的混凝土强度为C30，混凝土的抗渗等级为P8。

本项目桩采用PHC500-125-AB 型高强预应力管桩，由柴油锤桩机作业施工。

2.2 水文地质情况

根据本工程2019 年1 月的地质勘察报告，本项目场地的地下水极丰富，基坑内水位的变化受潮汐影响大。本项目岩土层主要为海砂、耕土、淤泥土、粉质粘土、淤泥质土。其中，淤泥层是深灰色，含水量饱和、类似流体，强度低。

表1 工程地质情况

本工程地质情况如表1 所示：

3 主要难点

一是作为地产项目，进度方面要求极高，例如，根据进度要求，在桩施工后立即进行土方开挖。土方开挖的工程量特别的大（243507m3），施工周期紧张（合同约定两个月完成土方开挖）。二是原场地以耕土和池塘为主，淤泥层强度较低，含水量较大，最大的超过了79%，施工期间必须采取相应的技术措施，确保土的承载力；第三，该项目的基础是PHC500-125-AB型高强预应力管桩，在土方开挖施工过程中易发生土方滑动失稳造成管桩偏移或破坏进而影响工程桩质量与施工进度。

4 施工中的降排水措施

根据本工程的地质勘察报告表明，本工程基坑土质主要是淤泥土和淤泥质土，特别是淤泥质土的渗透性较差，遇水后土体强度降低。在基坑开挖前必须先将表面的自然水（含雨水或积水）抽排干。

采取措施是在基坑顶外侧2 米和基坑底部均设置连续贯的排水沟，每隔50 米设置集水井，采用自动泵自动抽水，排入附近的市政管道，以确保有基坑的表面上没有水，进而避免基坑边出现坍塌等现象；特别是本基坑工程施工期间为雨季和台风季（6-9 月份），项目部为保证工程进度，投入了大量的自动泵与工人，及时对基坑内积水进行了抽排，并采取早封底措施，减少了坑底裸露时间，从而避免因雨水冲刷而引起基坑不稳定情况的发生。

5 基坑支护优化方案

5.1 边坡支护优化

在基坑支护施工前，将整个基坑在施工时作为一个整体进行考虑，重点是基坑壁的安全防护，同时综合考虑周边环境、进度要求、安全质量要求和成本等因素。经优化后决定因地制宜的采用放坡+搅拌桩重力式挡墙+内插微型钢管桩+一道锚索+坑内加固的支护型式（在基坑转角区域采用放坡+搅拌桩+灌注桩+内支撑的支护）。

5.2 拉森钢板桩在分块施工支护应用

根据进度安排，3 区、4 区和5 区先行施工。分区施工重点是要解决基坑土方高度差对结构施工的影响，结合安全要求和成本，采用拉森钢板桩（具有高强轻质、止水性能好、施工效率高、支护速度快）进行分区分块支护。

6 开挖施工方法

6.1 土方开挖总体安排

根据本工程地下室后浇带和出土方向，土方开挖分五个施工段进行施工。

各段管桩、降水井施工完毕后，对该段的支护工程（搅拌桩重力挡墙、拉森钢板桩）进行密切跟踪。然后将微型钢管桩、锚索、边坡土方工程和喷射混凝土覆盖层逐层插补成截面。本段基坑采用分层施工，到达底板底标高后立即垫层施工。垫层施工完成后才间隔开挖承台土方。

基坑开挖的方向是根据深基坑开挖的一般原则，从两侧开挖到中部，从本项目南向北开挖，首先在基坑外，再在基坑内开挖。

项目部在这个项目中布置了四条临时通道。用砖渣和石粉铺设的路面是渗透性和吸收性材料高达80cm，并且分层作业（即，每挖掘一层淤泥就施工一层道路）。

6.2 土方开挖要求、方法

在基坑支护验收合格后，并且基坑的坡面防护施工完毕，采用PC200 挖掘机开挖基坑土方工程，按同时开挖、同时转运、同时外弃土方的三同方法，以自卸汽车配合挖掘机转运出场。沿坑内中间和两侧的临时施工便道向基坑外退挖。桩间小土方配以小型挖掘机开挖施工，人工配合进行基坑坡底修整、基坑底清底。极小部分余下土方利用场内已安装好的6 台塔吊运至基坑顶部。

6.3 基坑及深坑土方开挖方法

6.3.1 基坑土方开挖

为防止基坑内土方开挖面滑动，减少土体隆起现象，遵循以下土方开挖原则：“分层、分段、均衡、对称、先支、后挖、不得超挖”的十六字基坑土方开挖原则，确保基坑土方开挖的施工安全。

尤其在填土与淤泥土的接触面开挖时，需要剥离至接触面以上约0.3m 处，而不是直接剥离至淤泥土面层。从坑顶至地下室底板底的开挖深度约为4.60m（不包括电梯井深坑），严格按照分层原则（分层厚度不超过1m），分五步开挖，分层分段（每段坡度不小于1：2）开挖。从上到下各层的厚度分别为0.9m、0.9m、0.9m、0.9m、0.90m。

6.3.2 电梯井坑（深坑承台）土方开挖

在底板垫层浇筑后，采用小型反铲挖掘机对承台土体进行挖掘，同时采用人工配合清理底部，并同时进行承台砖胎膜施工。当开挖电梯井坑（深坑承台）时，采取拉森钢板桩进行支护（顶部辅以直径125 钢管对撑），然后小型反铲挖掘机停在支护面上，再利用人工配合将土方开挖到位，并立即浇筑垫层混凝土。

7 管桩、降水井和支护结构的保护措施

7.1 管桩保护措施

在机械开挖过程中，应采取措施防止与基坑的支护结构、工程桩的碰撞。在基坑开挖之前，将管桩在基坑中的位置逐个标记，预先设计好开挖路线，并指定专门人员监督挖掘机的开挖施工。严禁开挖时对管桩的破坏。在开挖过程中，根据分层开挖的厚度及时截断工程桩。也就是说，在裸露在土层上的工程桩（含欠送桩）先切割，再根据挖土流程进行分段截除。禁止挖掘机与管桩发生碰撞。土方开挖时，开挖均匀，土层厚度不大于1m，桩身两侧高度差小于0.5m，管桩周围的土体开挖必须采用对称开挖。

挖、运土采用小型长臂挖掘机和小型运土车辆，坑内行车道路若设在管桩上方，将铺设3cm 厚钢板。开挖承台的桩间土方时，将挖出土方立即用挖掘机接力盘运至自卸汽车，装运点距基坑边3m 以上。

7.2 支护结构保护措施

禁止反铲挖掘机与钢支撑、拉森钢板桩等基坑支护结构发生碰撞。土方工程在支撑结构的0.5m 以内和支撑角落采用人工清理。夜间施工时，在支护结构中应增设照明，以防止开挖过程中对支护结构的破坏。

8 效果分析

经过项目部与监理、甲方的共同努力，泉州项目的基坑土方工程于2019 年10 月份完成。在该工程基坑监测中，监测点布置和监测频率满足规范和基坑支护设计的要求，监测数据情况如表2 所示。

表2 监测数据情况

所有的监测点的每日变化和累计变化均未超过基坑支护设计图所要求的报警值，且四周地面无裂纹。监测结果符合基坑支护的设计规范要求。基坑开挖过程也中没有发生任何危险，基坑稳定，特别是在变形的后期阶段，对周围环境无明显影响。

本工程共有工程桩（PHC500-125-AB 型高强预应力管桩）3123 根，根据基桩低应变试验报告，Ⅰ类桩2970 个（95.10%），Ⅱ类桩153 个（4.90%），且在基坑开挖过程中也未出现桩身破损等现象。

9 结语

本工程在实施前分析研究了泉州近海区淤泥土深基坑的特点，在施工中采取了合理有效的施工技术措施，如减小分层开挖技术、坑内土体加固处理、密集桩间土方合理剥离技术、基坑支护优化、桩头切割及时、随挖随退等施工技术手段，成本较低，施工周期缩短，保证了安全，特别是在临海区淤泥土基坑支护的选择、土方开挖和预应力管桩桩防护等方面的成功应用，可用于类似工程。