分级放坡和打井降水在深基坑中的

摘要：某基坑平均挖深10.9m、局部挖深12.2m,根据该基坑位置较开阔且附近无建筑物和地下管道,地基土质较好,采用分级放坡、基坑内设集水井分层降水、分层开挖、分层钢筋网混凝土护坡等方法施工,使基坑开挖达到快捷、安全的目的。

关键词：深基坑；分级放坡；分层降水；护坡

文献标志码：B

一、工程概况

大杨庄泵站位于沧州市区北部，永济路与迎宾大道交汇处东南侧，本工程占地面积1983.4m2(47m×42.2m)，包括雨水泵站与污水泵站两部分。雨水泵站设计流量12.0m3/s，污水泵站设计流量1.2m3/s。雨水集水泵站底标高-1.8m，底部集水池标高-2.6m；污水集水泵站底标高-2.8m，底部集水池标高-3.6m。 土方开挖量约为22000m3。基坑开挖和基础施工时间为7月―9月。

开挖范围内地基土分布情况自上而下为：①粘土：层厚1.9―2.2m， 棕褐色，可硬塑，干强度中等，韧性中等，上部0.5m为地表土。②粉质粘土：层厚0.9―1.4m，灰褐色，可塑，干强度中等，韧性中等。③粘土：层厚2.2―3.2m，灰褐夹黄褐色，可塑，干强度中等，韧性中等。④粉土：层厚1.5―2.0m， 褐黄色，湿，中密―密实，干强度底，韧性低。⑤粘土：层厚0.8―1.4m，灰褐色，可塑状态，干强度中等，韧性中等。

根据地质勘测报告，施工期间稳定地下水位埋深1m―1.2m，稳定地下水位标高-1.89m。本场地未受外来物质污染，根据水质分析实验结果，并结合地区经验，判定本场地对混凝土结构具弱腐蚀性。

二、施工方法选择

本工程位于农田和空地内，四周无建筑物，场地较开阔，附近无建筑物和地下管道。从经济快捷的方面考虑，采用分级放坡的方式进行基坑开挖。放坡系数参照地质勘测报告，并通过天然放坡土坡稳定度的计算，结合现场周围实际情况确定。

根据现场实际情况和设计施工基坑开槽深度要求，考虑本工程采用三步放坡，结合地质勘测报告和瑞典条分法计算得出第一层放坡坡度为1:1.13；第二层放坡坡度为1:1.18；第三层放坡坡度为1:1.49， 在标高为+4.7m、+0.9m处坡脚留有1.5m宽坡台，标高-2.8m底基坑四面边缘留有1.5m工作面。

三、降水方案

3.1完善挡水和排水

排水采取基坑外挡水和基坑内集排水。基坑外在离坡顶1.0m外处设500mm×500mm排水沟，基坑底部西北角设一个500mm×500mm深0.8m集水井。使自然雨水可通过基坑内排水沟和集水坑内，排至导流沟。

3.2基坑降水

地质勘测报告指出施工期间稳定地下水位埋深1.00―1.20m，稳定地下水位标高-1.89m，地下水位年变化幅度为1―2m。

通过对地质勘测报告分析除了④粉土土质较差以外,其他土层土质较好,土体粘聚力强,边坡稳定性较好,透水性差, 同时基坑施工在7月至9月份处于雨季，地下水位较高，为加快施工速度，因此采用分层降水、分层开挖的方法施工，在每层坡台位置合理布置大锅锥井井点（见井点平面布置图），同时每层坡台及基坑底部每2m设置1眼真空井。经过验证，分层采用大锅锥井与真空井配合的方法进行降水，排水效果很好，不仅提高了工程施工速度，也大大节约了工期。

大锅锥降水井井点布置平面图

3.3打井及降水过程注意事项

3.3.1打井过程中井管沉放前要清孔，清除孔内泥渣。填砂石滤料要一次连续完成，从底填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口，管周围填砂滤料后，在安设水泵前应按规范先清洗滤井，清除沉渣，保证降水井降水效果。

3.3.2降水运行阶段要经常检查降水泵的工作状态，一旦发现降水泵不正常运转应及时更换或修复。

3.3.3降水运行阶段应保证电源正常供给，如遇电网停电应及时启动备用发电机，以保证降水效果。

四、施工技术

4.1施工前的准备

在进行土方开挖前，先对现场进行勘测、放线，确定基坑的准确位置，并确定每层开挖边线，合理布置降水井位置，降水井成型并勘测地下水位，水位满足施工要求时进行即可进行开挖。开挖时严格控制坡顶荷载，边坡分级开挖并对边坡修整完后，及时进行钢筋网细石混凝土边坡防护。

4.2基坑开挖步骤

本工程采用分步（层）和接力开挖法，为配合基坑围护施工，按照计算的放坡比例进行边坡开挖，分三步挖土，随挖随进行边坡修整。第一阶开挖深度为3.9m，第二阶开挖深度为3.8m，第三阶开挖深度为3.7m。开挖顺序为1台挖掘机由地面挖至-3.9m，实际挖土3.9m，直接装汽车运走；另一台挖掘机由-3.9m挖至-7.7m，实际挖土3.8m，将土挖甩至上边挖土机工作面内，装汽车运走，另一台挖掘机由-7.7m挖至-11.4m，实际挖土3.7m，将土挖甩至上边挖土机工作面内，装自卸汽车运至制定地点。

具体情况如下图所示。

基坑开挖剖面图（单位：mm）

五、钢筋网片细石混凝土护坡方法

5.1钢筋网采用Φ8＠200双向钢筋，接头搭接＞300，用铁丝绑扎牢固。焊接时要有一定的搭焊长度，单面焊时为10d。

5.2网挂好后，与锚杆焊接，锚杆采用Φ50mm钢管，钢管长3米，横向间距6米、纵向间距2米。

5.3在上述工序完成后，即可喷混凝土，喷射混凝土是借助喷射机和使用压缩空气将按一定比例配合的拌合料通过管道输送并以高速喷射到边坡受喷面上，凝结后与钢筋网形成薄壁钢筋混凝土板墙。混凝土厚度按设计要求为100mm，强度为C20。喷射混凝土时喷枪口与受喷面距离保持在1～2m为宜，避免因距离过大而影响受喷面混凝土的密实度，距离过小而造成过多的混合料反弹损失。喷射枪头处的工作风压保持在0.3MPa；喷头应尽量与受喷面保持垂直，减少回弹及砼流淌现象。

5.4及时对成型后的混凝土护坡进行棉毡覆盖养护，使其充分达到护坡的效果。

钢筋网片细石混凝土护坡有效地防止边坡坡顶因超载而塌方，为以后施工工序的正常进行提供了安全保证。

六、施工效果

采取上述降水方案和施工技术方案后，基坑开挖过程中未发生任何坍塌和其他意外，由于降水井位置的合理安排和良好的降水效果、安全的钢筋网混凝土护坡及有序的基坑开挖，不但加快了工程的工期，也为以后继续施工创造了良好条件。

分级开挖分层降水最终效果图

七、结束

大锅锥降水井和真空井的配合降水，有效的解决了地下水对深基坑的影响，同时边坡的防护也有效地防止雨季施工造成的边坡坍塌。通过本工程实践，给深基坑施工提供了一个较好的思路和方法，为以后类似工程的施工积累了宝贵的经验。

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