浅论特殊部位基坑支护及应急预案

摘要：地下建筑和高层建筑是当前城市发展的主要趋势，更是社会发展的必然趋势，随着当前社会的快速发展，城市人口的不断增加，使得城市土地能用面积逐步的缩小，这就促使城市土地资源管理局对有限的土地资源进行合理的规划和利用。在地下工程和高层建筑工程施工中，特殊的基坑支护和加工技术是不可避免和缺少的施工措施，本文就当前特殊部位的基坑支护和加固工程施工技术进行阐述。中关键词：基坑支护变形监测 应急预案

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A

一、工程概况

（一）地基基础分析及水文特征

本工程主楼23层裙楼为6层，其主楼施工开挖深度较大，基坑深度可达7m～8m，坑壁大多由松散的素土、杂土及粘土构成，施工开挖中坑壁整体稳定性较差，易产生坑壁土体坍塌，因此要考虑基坑支护措施。由于场地较开阔，可采用土钉墙支护结构与放坡相结合的方法。 该工程有地下水源，根据基坑底内的实际情况，若出现地下水时，则采取在基坑底设1800*1800*1500mm的积水沉降井，并配备一台50污水泵将坑内积水抽出排至施工场地外城市排水管网。其主楼为筏式基础，基础持力层灰卵石层，局部基础底部存在粘土层，应挖除并以毛石混凝土换填；裙楼及连廊可采用独立基础，以粘土作天然地基持力层；基础置于持力层中0.3～0.5m。

（二）基坑周边环境

工程四通一平已完成，具备施工条件。 场地周边无建筑物， 场地上无高架线路。

（三）支护方案的选择

本工程主楼为筏板基础，根据现场实际情况及地勘报告，采用基坑大开挖。由于基坑深7～8米，为防止边坡垮塌，对基坑边坡壁进行土钉锚喷支护。裙楼为独立基础，基础埋深5.5～6.0米，采用1：1.75放坡并支护。

二、施工方案

（一）基坑土方开挖

根据土质要求，合理选择放坡系数。采用斗容量PC260型履带挖掘机一台配合自卸车8台进行基坑土方开挖以保证施工机械的连续作业，挖出土方全部外运出场。挖至设计深度以上200mm处停止挖土，最后采用人工清基。

基坑开挖完毕后应全面进行钎探，然后会同有关部门进行验槽，在确定已达到设计标高及容许承载力进行基础施工。

（二）降水工程施工

1、降水井施工工艺

测放出各井位排除地表水基坑底降水

2、降水过程控制

（1）在降水井施工完成后至抽水开始前先测定静止水位。抽水开始后，每天观测水位及水量三次并记录。根据水位、水量记录，及时查明降水过程中的不正常状况及产生的原因，提出调整补充措施，确保达到降水深度。注意测定降水中的含砂量，发现超标应及时采取措施予以消除。

（2）降水期间应对抽水设备及运行状况进行维护检查，发现问题及时处理；注意保护进口，防止杂物调入井内。经常检查排水沟，防止渗漏。发生停电时，应及时更换至备用电源，保持正常降水。

（3）在降水施工前，设置变形观测点进行观测，作好相关记录，以便及时发现和处理因降水可能引起的地基变形问题。

（4）降水工期：从甲方通知开始降水之日起至甲方通知停止降水之日止。

（三） 基坑边坡支护

由于基坑深7～8米，为防止基坑坑壁边坡垮塌，必须对基坑壁进行边坡支护，采用如下方案进行支护：

1、支护流程

继续土方开挖打土钉挂钢筋网喷射砼二次喷射砼

土钉钢材：HRB400Φ12钢材，土钉深度3~5m。 面板厚度为80mm,面层喷射砼强度为C20。 土钉泄水孔：Φ40PVC管，间距3000*3000mm。 钢丝网布置：Φ2.7@80*100mm；

加强筋：12@1500×1500，土钉与喷射砼面板连接处用12螺纹钢焊接堵头加强。

2、基坑支护施工注意事项

土钉施工：用专用土钉机将土钉顶入地层中， 人工修整壁面，按有限放坡量修整平直。

挂网：在每一段土钉施工完成后，将编制好的钢筋网片挂在已修整好的壁面上。

焊接主筋：在钢筋网片的外面铺设主筋，并与土钉焊接起来；

喷射混凝土：上述工作完成后，向壁面喷射细石混凝土，厚度80mm。

（四）支护施工与土方开挖

土钉支护施工与土方开挖交叉同步进行，土方机械开挖挖深作业面高度不超过2.0m，遇土层较差时每层开挖高度不得大于1.0m，土钉间距相应调整。待上一作业面喷锚施工完成后，方可进行下一作业面的开挖，严禁超前超挖，挖开的作业面必须及时支护封闭，如因各种原因挖开的作业面不能及时支护，则机械挖土方必须及时组织回填封闭作业面，以免作业面暴露时间过长而引起险情。

（五）边坡变形观测

为保证工程施工期间基坑边坡、周边道路及邻近建筑安全使用，同时为科学指导施工，对基坑边坡及邻近有关建筑进行变形观测。

1、基坑坡顶沉降位移观测

沿基坑周边布置，以监测基坑边坡的变形，周边中部、阳角处应布置点，水平距离不宜大于20m，每边监测数量不宜少于3个。部分观测点应布设在重要建筑物、构筑物上及重要管线位置，并根据实际需要可以调整观测点的数量及布置。

2、观测流程

沉降观测点在施工前埋设好，每开挖一层观测一次，开挖完成后每天观测一次，位移与沉降稳定后每三天观测一次，支护结构达到设计强度后每七天观测一次。若发现变形异常或者遇大雨、暴雨时，应加密观测次数。对监测结果应及时进行信息反馈，发现异常情况时应及时通知设计人员及有关管理人员，以便指导施工或便于及时处理。

（六）排水处理

为防止地表水的渗漏对护壁土体的浸蚀，在基坑四周设置300*300排水沟。

（七）基坑后期维护

1、在施工过程中，应注意坑边材料及机械堆载：不得大于3kN/㎡；

2、严禁向坑壁排水和浸泡基坑四周土体，避免地表水流入基坑；

3、在施工地下室时，严禁停断抽水的电源，以防水位回升造成重大损失，后续施工单位应与基坑降水工作密切配合，确保安全，保证整个工程施工的顺利进行；

4、不得在原支护体系条件下超挖，否则有可能导致基坑变形过大，甚至出现更大的险情，给工程带来安全质量隐患；

5、应加强变形观测工作，在基坑开挖完成后的一个月内，应加密观测点、增加观测次数；

6、在2倍基坑深度范围内的建筑物护壁段需作水平与垂直两个方向的变形观测。

三、 基坑支护施工过程中的应急预案

（一）局部垮塌

在施工过程中发生局部垮塌时的应急方案：在护壁施工时，由于未及时封闭土壁，或由于渗水原因造成坑壁来不及支护就出现垮塌，此时用平时提前准备好的一些应急沙袋及时反压在坑壁上，如继续出现险情，应组织挖掘机或装载机回填部分土，然后重新施工，将分层高度减少至0.50～1.00m，且采取分段施工措施，此时应加密钢筋网，主筋直接与相邻的已施工完成的稳定土钉焊接，待喷射面层砼完成后，再补打土钉，土钉施工完成后，应加大此段的压浆量。

（二）裂缝处理

坑边出现裂缝且发展接近报警值(本工程基坑水平位移报警值为15～21mm)时的应急预案：立即施工超前土钉，用Φ12螺纹钢将超前土钉与喷锚体有效焊接成整体，并对Φ12拉筋施加预应力。采取以上措施后如果裂缝继续发展，则应搭设脚手架，从第一排土钉开始补打土钉，补打土钉的长度应超过原来施工的土钉1～2m，再将补打的土钉之间以及与原土钉之间均用主筋焊连在一起，喷射砼形成腰梁，从而使基坑稳定安全。

（三）软弱层处理

基坑开挖时遇到很厚软弱层(如细砂层)时的应急预案：立即回填至砂层顶面，在基坑内施工竖直超前土钉，并将竖直超前土钉与上几排已施工完成的土钉焊接用。然后再分段(分段长度小于20m)分层(分层高度小于1.0m)开挖护壁，从而使基坑稳定安全。

四、结束语

随着当前社会的不断进步，各种施工技术日益提高，施工措施的日趋完善，建筑施工过程中尤其在地基处理时采用了各种先进的施工设备并结合先进的施工技术进行综合处理，做到在施工过程中严把各个施工环节质量关，为建筑物的整体质量奠定了基础。