关于淤泥质土深基坑土方开挖施工质量控制的研究探讨

【摘要】基坑工程是一项复杂的多科性学科，建筑基坑结构变形或不稳定，将造成严重的事故，因此，深基坑的设计与开挖施工尤为重要。本文从工程实际出发，针对淤泥质土深基坑土方开挖施工进行了分析研究，重点从降水方案、开挖方案两方面进行了探讨和总结。

【关键词】淤泥质土；质量控制；降水处理

经济的发展，空间资源日益匮乏，对地下空间的利用也越来越多。而淤泥质土基坑本身具有软塑、流动、稳定性不足的特点，导致淤泥深基坑土方在开挖过程中的施工效率极其低下，淤泥的流动性容易导致工程桩结构的破坏从而造成重大的施工质量事故。因此，对淤泥质土深基坑土方开挖施工质量控制的研究十分具有现实意义。

1 淤泥基坑开挖的理论分析

对于淤泥质土深基坑，在整个开挖施工中，由于淤泥质土本身的软塑、流动性等特点导致基坑支护结构变形、沉降等而造成深基坑土方的破坏，将这称之为基坑的时间效应。随着工程时间的推移，基坑变形持续增大，淤泥土的流变性导致土体复杂多变的应力以及变形，对建筑的稳定性具有毁灭性的作用。根据相关研究表明，淤泥质土变形对于深基坑的影响主要表现为对土体应力松弛的影响作用。

在进行深基坑施工过程中，土地的应力松弛容易导致挡墙主动区压力朝着静止土压力方向延伸。而此时土压力下降，前者取代其位置作用于墙体，导致挡墙承受的土压力远远大于主动土压力，由于挡墙处于被动区压力的作用下，使得应力松弛逐渐降低，随着施工时间的推移，深基坑的安全性和稳定性都大大下降。对于淤泥质土深基坑来讲，由于本身的软塑、流动性以及不稳定性，同时，基于土壤应力松弛作用进一步导致整个施工项目稳定性极差，淤泥质土内部的应力向挡土墙区传递一个连续不断的应力作用，进而导致挡土墙出现较大的形变，变成一个不稳定状态。

对于淤泥质土深基坑土方来讲，基坑支护结构设计、开挖尺寸、支撑暴露面积、支护挡墙的布置等都会影响到整个施工质量的安全稳定性。分层开挖时、层次区分、分块空间越大，支护暴露面积越大则越容易导致整个基坑土方支护结构稳定性越差。

众所周知，不管是淤泥质土深基坑还是其他基坑土方开挖，都会导致周边地层发生变动，而这种变动对于基坑的空间稳定性具有非常大的影响作用。对于淤泥质土深基坑开挖来讲，其形成的空间效应与淤泥质土深基坑周边地层、分层、分块空间尺寸以及支护挡墙等是否能够进行均衡的开挖是息息相关的。

基于上述诸多特征，在进行深基坑的开挖过程中，要秉承着 “分层、分块、平衡、限时、对称”的原则，首先进行支撑，然后才能开挖，整个支撑过程都需要规定在一定时间内，且严格禁止超挖”。同时，制定的开挖方案需要经过相关部门的评审论证，根据淤泥深基坑所表现出来的具体特征来选定采取不同的挖土方式。

2 淤泥质土深基坑土方开挖的具体施工

本文研究的项目为浙江省某市一个办公大楼，该楼的建筑面积为14567m2，基坑的开挖尺寸为52X57X7.2m。该工程项目的原土面3m以下基本上都是淤泥质土，且整个淤泥区域相对饱和，分布也极不均匀，淤泥层的平均厚度在9.6m。因此，如何采取安全有效的施工措施对该淤泥质土深基坑土方进行开挖是本文的重点。下面主要从工程的基坑降水方案、开挖方案进行分析研究。

2.1 确定合理的坑基降水方案

1、排水沟及集水井布置方案

本基坑围护采用Φ600单轴水泥搅拌桩，在基坑底部采用明沟排水，为了确保基坑围护的安全和地下室结构的顺利施工，基坑自然地坪处，施工道路，材料堆场部位根据围护设计要求进行加固，沿基坑四周设400×400排水沟，四角和沿排水沟长度方向@30米设800×800×800深集水井，用水泵抽入1500×1500×2000深沉淀池再经?300波纹管排入市政管网。

2、组织排水措施

1）、在基坑底集水井内放置潜水泵?50，外接流水管，使地下水打入基坑上排水沟内，再经四周集水井抽入沉淀池再排入城市雨水管井，在地下室垫层做出坡度（坡度0.3%），坡向集水井，便于垫层无积水，确保底板砼浇捣质量。

2）、基坑土方施工时，雨期施工时，在基坑四周开挖截水沟，以防地表水流入坑槽内。

2.2 确定合理的开挖方案

整个土方开挖应遵循“先卸土后开挖，先开挖后喷锚，分层开挖分层喷锚，跳槽开挖，严禁超挖”的原则进行，土方开挖与砼护坡、喷锚紧紧衔接，四周需要喷锚作业的区域，分层分皮原则如下：先在基坑四周挖6-8m宽喷锚网作业面，分层分段开挖，分层厚度不超过1.4m，根据本工基坑深度和锚杆数量，分层厚度约1.4米，分段长度不超过15m，不同围护结构部分的挖土应协调进行，交接处土方高差不超过1米，上层土钉注浆并喷射混凝土施工后至少72小时再开挖下层土方，在这72小时内对场地中间土层进行挖土并修整道路为下一层挖土提供有利条件，待各层喷锚网支护完成后，再将基坑中部土方边退边挖，分皮完成。基底以上30cm及承台土方由人工修土，在基坑第一皮土方开挖前按附图所示及时砌筑400×400（b×h）排水沟，排水沟位置按附图所示，每隔30m设置一个800×800×800的集水井，并及时做好基坑周边的临边防护工作。土方的开挖顺序、开挖方法对工程桩的质量影响至关重要，所以在土方开挖之前对挖土人员进行技术交底，并安排桩基施工单位专职施工人员2班，每班3人对挖土进行监督，以免不小心挖机直接挖断工程桩，在有分层分段挖土斜坡上有工程桩的要对靠工程桩有土进行卸土处理以保证工程桩内外土堆对桩挤力一致。同时派专人指挥挖机驾驶员，使其挖土严格按照规定分层、对称进行。以免桩两侧受力不均破坏工程桩。桩密集处用小挖机挖除，必要时采用人工挖除，为避免扰动基底土方，坑底留30cm采取人工挖除。地下室基坑落地面积大，开挖深度较深，土方量大，工期相当紧张，这就要求日挖土量较多，相应日土方外运量必须大于日挖土量。必须保证每日挖出的土方运出场外，完成每日计划挖土方量。

由于土方量大，土方卸土点也是关键，要求专业挖土单位落实符合有关规定的卸土点或场，同时与杭州市交通管理局进行密切合作，在各闹市区段维护好交通秩序，力争避开高峰时段，尽量减少对市民的影响，从而保证运土路线的畅通。

在实际操作过程中，需要注意到以下几个方面：

（1） 在进行开挖前所设计的搅拌桩围护要有符合要求的强度。

（2） 挖掘机要在预先铺垫的钢板上进行作用，且每次堆土高度要低于2m，堆土后要及时转运。整个挖土过程要密切注意深基坑土地强度的变化，进行及时的检测，一旦出现问题需立即停止挖掘作业。

（3） 在进行挖掘工作时，要保护好已经挖掘的区域，锚杆支护和深基坑土方的开挖要交互操作，开挖与支护相互协调，同时要保证土方开挖严格按照分层、分块、对称开挖，尽量降低存在的时间效应，避免围护结构变形， 当土钉墙强度达到设计要求才能进行下一块区域的开挖。

（4） 整个开挖过程要执行科学有效的降水、排水措施。避免围护结构在时间和空间上的过度暴露，可以采取加快开挖速度的方式来有效提高淤泥质土深基坑土方开挖的安全性。

3结语

淤泥质土深基坑土方开挖施工质量决定了整个建筑的安全稳定性，基于淤泥质土本身所具备的流变性，可以通过拟定合适的施工方案，采取适当的工艺技术来避免可能存在的危害性。这对于提高我国建筑行业的安全系数具有非常现实的意义。

参考文献

[1]周治国，等.软土深基坑坑内土体加固控制变形[J].西部探矿工程.2004， V01. 16（3）： 3 1 -32

[2]贾坚.软土时空效应原理在基坑工程中的应用[J].地下空间与工程学报，2005，01. 1 （4）： 489-493

[3]李志高，刘国彬，曾远等.基坑开挖引起下卧隧道的变形控制[J].地下空问与工程学报.2006. V01. 2（3）： 430-433