城市地下综合管廊基坑施工方案优化措施研究

【摘要】随着城市规模不断扩大，城市建设必然会向内涵式建设的方向发展，以充分、合理的开发利用城市地下空间，来有效缓解城市发展与我国土地资源紧张的矛盾，提高城市土地利用率，因此地下综合管廊在城市建设中的应用也越来越多。本文通过对地下综合管廊建设实例进行分析，研究城市地下综合管廊基坑施工方案的优化措施，以达到完善施工方案、确保施工安全的目的。

【关键词】综合管廊;基坑施工;方案优化措施

地下综合管廊是市政管线集约化建设的趋势，也是城市基础设施现代化建设的方向，传统的市政管线直埋方式，不但造成了城市道路的反复开挖，而且对城市地下空间资源本身也是一种浪费，沿城市道路下构筑综合管廊，将各种管线集约化，采取城市地下综合管廊的方式敷设。这种敷设方式美化了城市环境，减少了城市道路重复开挖对人民日常生活和交通带来的影响，同时综合管廊的成功建设对推动本市乃至全国的新型市政基础设施建设，提升城市基础设施的现代化水平，将起到良好的示范和推动作用。

1、项目概况

本实例项目位于湖南省长沙高新区，红枫路（黄桥大道—碧桃路）全长 2358m，规划路幅宽度51m，设计车速60km/h，综合管廊长2358m。根据综合管廊规划及现场情况，综合管廊建设路段处于城市周边区域，道路红线外土方挖填方量大，道路两侧绿化带位置无法有效充分的使用。道路中间设计有6米宽分车带，远离人员密集区域，该分车带宽度能满足管廊通风、吊装等口部设置要求。因此综合管廊设计放置于道路主车道以下。同时结合道路同步施工，预留两侧道路下纵向空间。整体设计如下图所示：

市政道路综合管廊的规划设计按照新建区域管线规划进行，尽量考虑更多的管线入廊。设计标准断面为“综合舱（10kv电力、电信、给水、中水）加燃气舱”二舱方案，断面尺寸7.3m×4.3m。断面面积31.39m2。电力、电信、给水、中水管道均置于综合舱内，单独设置燃气舱，舱体净高3.5m。综合管廊标准断面如下图所示：

2、管廊工程地质评价

场地地形起伏，沿线岩土层在水平方向上起伏大，厚度有一定差异，地基均勻性整体较差。管廊开挖段基础施工开挖深度内主要为黏土、全风化～中风化板岩，采用自然放坡开挖，由于开挖深度较大，分级放坡必须采取护壁措施（如挂网喷砼护壁）。开挖坡比土、全风化板岩坡比为1：1～1.5，强风化板岩坡比1：0.75～1，中风化板岩坡比1：0.5～0.75。同时路线挖方地段地下水位埋藏较深，对挖方路基及基坑施工影响不大;填方地段地下水埋藏较浅且一般存在地表水，路基及基坑施工过程中应采取防水、排水措施。

3、管廊基坑施工方案

本实例中综合管廊沿道路中线全线布设，平均埋深7m，管顶平均覆土3m，全线采用放坡开挖的方式，支护结构主要材料采用HRB400、HPB300级钢筋和C20喷射混凝土。施工工艺流程为：根据地质划分开挖高度→开挖土方并修整边坡→初喷底层混凝土→土钉安装→注浆→挂钢筋网并与土钉尾部焊接→安装泄水管→复喷表层混凝土至设计高度。

基坑开挖支护断面如下图所示：

3.1 基坑开挖施工方案

土方开挖边坡后，必须对边坡进行修整，清除浮土，防止施工中塌方;准确定出孔位并做出标记，然后打入插筋;钢筋网使用φ8@200mm×200mm，搭接长度应大于 300mm并弯钩，绑扎必须牢固，避免松扣。钢筋网铺设后，应在网面与坡面放置30mm厚的垫块;喷射砼前，应清除开挖面的浮土，埋设控制喷射砼厚度标志，喷射砼强度等级为C20，喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上，喷射时，应严格掌握枪头与受喷面的距离（不超过1000mm），并调节喷射角度，以保证喷射砼与坡面的密实性。

3.2 坡面挂钢筋网喷射砼施工方案

基坑壁挂网采用φ8@200mm×200mm钢筋网，加强筋为φ16钢筋，喷射细石砼厚度80mm;喷射砼原材料采用P.O32.5R普硅酸盐水泥，干净的中粗砂和粒径少于15mm的砾石，配合比为水泥：砂：石子比例为1：2：2.5，喷料应搅拌均匀，随拌随用;喷射时，应控制好水灰比，保持砼表面平整，呈湿润光泽，无干斑或流淌现象。

3.3 基坑挖土施工方案

按设计要求挖除坑外土层到基坑顶面设计标高。在用机械挖土时必须注意，挖土深度严禁超过设计标高;分层开挖基坑中心部位土体，每层厚度不宜大于1.5m，开挖坡率参数严格按照图纸进行修坡，坡率为1：0.75，考虑下部预留修坡面积，每层同步跟进的支护深度为1.3m，基坑挖土施工应做到“五边”施工即：边挖、边凿、边铺、边浇、边砌，保证基坑土体不长期暴露，确保基坑稳定;挖土以机械挖土为主，人工挖土为辅，机械挖土距设计标高30cm厚度进行人工开挖、修土和设垫层，并且必须在12小时内完成，如果开挖后不能及时设置垫层，则需在坑底预留30cm土层;基坑挖至设计高程时破坏基底土的结构，不得长时间暴露或扰动、浸泡，应防止削弱其承载力，开挖不应破坏基底土的结构，当基底上质为碎石土、砂性土或粘性土时，基坑应整平夯实;挖出土体及时外运，不得堆放在基坑四周，基坑外侧施工挖出土方也需及时外运;施工时发现地面地形与设计差异较大，或基坑开挖后发现地基与设计要求差异较大，应及时反馈设计单位。基坑开挖过程中检查标准及控制措施如下表所示：

3.4 施工应急方案

基坑工程极为复杂，影响安全的因素很多，必须随时做好应付可能出现的不利情况，确定合适的应急措施保证安全。土方开挖期间，设专人定时检查基坑稳定情况，发现问题及时处理。

主要应急方案包括：准备大功率排水设备，基坑面积较大，遇强降雨天气，为防止雨水对坡面的冲刷，须做好相应排水措施;表层杂填土在边坡开挖过程中可能出现坍塌，可采用坡后卸土加以处理;现场应准备一定数量的编织袋，钢管、水泥、喷浆机等备抢险用;现场应准备一定数量的拦护材料，用于隔离;开挖过程中如支护结构位移过大，地面沉降过大，可采用放缓挖土速度处理。

结语：

城市地下综合管廊基坑施工涉及市政、绿化、电力、环保等多个相关部门，因此在施工过程的各施工节点，应及时通知建设方、地勘、设计及其他相关部门进行现场查看，以确保支护结构安全，同时各部门间应协调工作，互相配合，加快效率。当施工过程中发现地质条件变化较大时应及时进行必要的补勘，并通知设计人员做出调整。在深基坑支护的施工和使用期间，应严格控制不利于边坡稳定的因素产生和发展，不能随意开挖坡脚，防止坡顶超载，同时应避免地表水和地下水大量渗入坡体。

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作者简介：

曾宇（1982-），男，本科，工程师，湖南长沙人，汉族，目前主要是从事市政工程工作。