淤泥质土深基坑设计及施工浅析

张箫潇

【摘要】结合宁波某区间基坑设计及施工，综合介绍了淤泥质土深基坑工程的设计及施工，对围护结构、地基加固、降水到土方开挖全过程的设计方案和施工要点进行了阐述。

【关键词】淤泥质土;地铁明挖区间;深基坑;设计方案;施工技术

1、概况

宁波地铁某区间采用盾构法+明挖法施工，其中明挖段长295m。明挖区间为地下一层两孔箱型框架结构，标准段宽度约11m。区间基坑开挖深度约为9.8m～10.7m。区间基坑围护结构依据基坑深度和周边环境要求采用钻孔灌注桩+止水帷幕。

本明挖区间施工区域属于宁波地区典型软土地层，地层至上而下依次为：①1a杂填土、①2黏土、①3b淤泥质黏土、②1黏土、②2a淤泥、③2粉质黏土、④1a淤泥质粉质黏土、④1b淤泥质黏土、④2a黏土、⑥3a粉质黏土、⑥4b圆砾、⑦1粉质黏土，明挖区间基坑坑底大多位于②2a淤泥层。场地地下水位埋深较浅。

2、基坑范围内各土层特性

本明挖区间基坑范围分布①1a、①2、①3b、②1、②2a五种土层。①1a杂填土成份复杂，厚度不均;①2黏土，可塑，土质较均匀，物理力学性质尚好，俗称“硬壳层”;①3b淤泥质黏土，流塑，土質较均匀，物理力学性质差，具高压缩性;②1黏土，软塑为主，偶夹少量植物碎屑，土质较均匀，物理力学性质较差，具高压缩性;②2a淤泥，流塑，局部相变为淤泥质黏土，土质较均匀，物理力学性质差，具高压缩性。

3、淤泥质土条件下深基坑设计及施工原则

以减小基坑及周边环境变形为核心原则，针对宁波地区淤泥质软土地质条件，从围护结构、地基加固、降水到土方开挖全过程采用针对性的设计方案及施工工艺，确保基坑和周边环境的安全，并对周边环境的不利影响降到最低。

4、基坑主要设计方案

根据周边环境条件，明挖基坑变形保护等级二级，基坑安全等级二级。

4.1支护体系

基坑深约为9.8m～10.7m，采用Φ800钻孔灌注桩;沿基坑深度设置3道支撑（1道换撑），其中第一道为钢筋砼支撑，其余均为Φ609（t=16mm）钢支撑。

4.2地基加固

由于区间主体基坑坑底位于②2a层，坑底需采用Φ850mm@600mm三轴搅拌桩进行坑内抽条地基加固，抽条加固宽3m，间距3m，加固深度为坑底以下3m;加固体强度不小于0.8MPa;搅拌桩加固体与围护墙之间500mm空隙采用Φ800mm@600高压旋喷桩填充，加固体强度不小于1.0MPa。

5、基坑主要施工技术

5.1钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩施工采用GPS-15型钻机正循环钻进成孔。钻机安装时转盘及底盘要水平，起重轮、卡孔及护筒中心要轴线对正，并时常复核校正，钻孔时要严格控制钻杆上部摆动，保证成桩桩径容许偏差+50mm，桩位容许偏差±50mm，垂直偏差不大于1/200。

5.2基坑降水

基坑布置疏干降水井降水，根据水文地质计算，基坑布置18孔井点进行降水，基坑内降水深度保证不小于基底以下1.0m。根据基坑降水情况降水井在基坑开挖前20天降水效率较高，因此，基坑开挖前20天采用内井点对坑底进行预降水、疏干。

5.3基坑土方开挖及支撑施工

5.3.1基坑土方开挖施工原则

基坑开挖为明挖区间施工中的一个重要工序，基坑深度为9.8m～10.7m，属于深基坑。根据宁波地区深基坑施工经验，基坑工程的“时空效应”非常明显，在基坑开挖过程中，围护结构侧向位移以一定速率持续发展，直至支撑、垫层及底板混凝土完成后，变形才急剧收敛。因此，施工中必须严格按照施工规范操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“纵向分段、竖向分层、由上而下、对称、限时开挖、先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则，并充分考虑“时空效应”，尽量减小基坑无支撑暴露时间和空间。

5.3.2基坑土方开挖具体实施

明挖区间基坑总长295m，宽11m。基坑开挖为1个工作面，由南向北依次开挖。本工程基坑开挖为单侧开挖（基坑东侧重载便道），第一层开挖配置1台PC260长臂挖机与1台小挖机（小松PC80）进行倒土，开挖至第2～4层土时，采用1台长臂挖机（PC260）出土与1～2台小挖机（小松PC80）进行倒土，通过自卸车直接外运或者运至临时弃土场。

5.3.3钢支撑安装

基坑开挖到位后，及时采用50t履带吊将预拼好的钢支撑整体吊起摆放在钢支撑牛腿上，钢支撑整体吊装到位后用选用2台100T或2台200T液压千斤顶在支撑活动端轴线位置进行施加预应力至设计轴力值的75%，同时根据开挖进展及监测数据及时对支撑轴力进行复加。预应力值应为设计预应力值加上10%的预应力损失值。预应力应分级施加，第一次预加50%，通过检查螺栓、螺帽，无异常情况后，施加第二次预应力到设计要求。

6、基坑监测情况

对基坑工程施工期间（2018.11基坑围护施工至2019.6结构回筑完成）围护结构测斜监测最大侧向位移23.4mm。整个工程施工期间监测数据均在允许值范围内。

结语：

在宁波地区典型淤泥质土条件下，深基坑施工必须掌握淤泥质土的特性，采取合理的设计方案及施工工艺，并严格遵循“时空效应”规律，组织各项施工。在施工过程中要采用信息化施工，根据各项反馈数据，及时调整施工参数，对基坑工程的每一个环节进行严格的细化定量管理，同时需加强对基坑和周边环境监测工作，确保对基坑动态的有效把控，确保基坑和周边环境的安全。

参考文献：

[1]周磊，海琴.淤泥质深基坑降水设计与施工[J].山西建筑，2011（7）：75-77.

[2]李爱地，李成勋， 董莹.淤泥质软土深基坑SMW工法桩围护结构施工技术研究[C] 2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会.2014.

[3]梅献忠，梅权斌，顾伟华. Construction Technology for Deep Foundation Pit in Large Area of Muddy Soil Section大面积淤泥质土地段的深基坑施工技术[J].建筑施工，2016（9）：1184-1185.

[4]张新宗，刘斌.深厚淤泥土质深基坑支护设计与施工[J].城市住宅，2016（3）：119-122.

[5]蔡武君.浅谈软土深基坑施工的质量控制[J].广东科技，2012（8）：110-111.