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摘 要：在建筑建设过程中，由于土质的特殊性以及地下水位的高度影响，土方开挖不可避免的会遇到土体施工的坍塌、滑落、地下水涌出等现象，而我国在长期的建设过程中已经总结出相对成熟的高层建筑深基坑土体开挖和降水技术，本文笔者者将根据江苏南通***软件科技园投资有限公司建设的科技研发大厦项目在地基施工过程中的实例，详细讨论深基坑开挖与降水施工技术的应用。
关键词：建筑项目；深基坑开挖；降水施工
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0185-01
1 工程概况
科技研发大厦建设项目位于南通***开发区软件园园区内，为框架-抗震墙结构。本工程室内地坪设计标高±0.000相当于绝对标高+4.750（黄海高程）。本建筑基础型式为：主楼，桩基承台+基础连系梁板，持力层为第3层粉砂层，采用与之方桩；裙楼，桩基承台+基础连系梁板，持力层为第3～4层粘土，采用预制高强度管桩。基坑一般开挖深度为-6.800m（基础底板垫层底），基础梁部位为-7.300m，局部开挖深度为-8.200m（局部为-8.700m）。工程基础底板基底开挖深度约为7.15m。地下室外围轮廓长×宽为149m×92m。
1.1 场地地层
在场区勘察深度范围内，場地地层成层性良好，自上而下可划分为7个土层单元：
1.1.1 素填土
灰色，松散～稍密，稍湿，以粉土为主，局部民居拆迁地表层以建筑垃圾混大量砖块为主，极不均质。层底标高：2.1～4.0m，层厚：0.3～2.1m。
1.1.2 粉土
灰黄色，湿～很湿，中密，干强度低，低韧性，具水平层理，底部多偶夹少量粉砂薄层。层底标高：-0.7～1.6m，层厚：1.7～4.3m。暗沟处该层土缺失。
1.1.3 粉砂
青灰色，饱和，中密～密实，以粉砂为主偶夹粉土薄层，土质欠均匀。层底标高：-22.4～-10.6m，层厚：10.2～23.2m。
1.1.4 粘土
黄褐色，硬～可塑，饱和，干强度较高，土质较均匀。层底标高：-27.2～-23.7m，层厚：1.9～6.0m。
1.1.5 粘质粉土
灰色，软塑～可塑，干强度中等，韧性中等，土质欠均匀。层底标高：-32.3～-29.4m，层厚：4.1～5.6m。
1.1.6 粘质粘土
灰褐色，可塑为主局部硬塑，干强度中等，韧性中等，土质欠均匀。层底标高：-40.2～-35.5m，层厚：5.6～8.8m。
1.1.7 粉砂
灰绿～灰色，饱和，以粉砂为主，以石英、长石为主，含少量云母类碎片等，尚均质。层底标高：低于-65.80m未钻穿。
1.2 地下水位情况
根据地质勘察报告，场地地下水可分为：根据地下水的赋存、埋藏条件，地下水类型主要为松散土层孔隙潜水及Ⅰ承压水。孔隙潜水主要赋存于2～3层粉土（砂）中，Ⅰ承压水主要赋存于7层砂性土中，4～6层粘性土为两者隔水层，Ⅰ承压水稳定水位高程1.00～0.80m（1985国家高程）。对本工程有影响的是松散土层孔隙潜水。
2 开挖及降水方案选择
土方放坡为1：1.2，开挖顺序为自西向东，分2层开挖。选用土钉墙作为支护，隔2.5m进行一次边坡支护，距离坡脚处1m做明沟排水。
降水具体方案为：在沿中线中间布置6口井，管井深度为18m。本区共需管井42口。根据现场实际情况、施工进度以及最后封井的难度和封井的成本等，根据地质资料渗透系数和降水井的降水量进行优化调整降水井的位置；根据原降水平面图的井位发现在实际施工过程中有很多不利因素；根据以上几种不利因素，通过地质资料渗透系数与降水量的对比。现将管井位置移至基坑外围，坑里预留中间一排约为6口井。此做法不影响降水效果，且能起到较好的维护作用；其中坑里的6口井，基坑开挖后，用ф50mm尼龙管连接井内潜水泵预埋在基层下。基坑外由真空泵调水。保证降水的效果和中间封井的难度；管井定位：基坑外围总长度约为500m，深井的间隔约为14m，共计36口。中间井约6口间隔18m，总计42口。深度均为18～20m；采用简易钻孔机或直接水冲法成孔，孔径比管井外径大10cm，沉入无砂砼管，在井管外围用砂滤层包裹，管井内用潜水泵抽水，从而降低地下水。
3 深基坑开挖与降水施工过程中应急预案
3.1 支护结构变形处理
基坑开挖后，支护结构发生一定的位移是正常的，但如果位移过大，或位移发展过快，则往往会造成较严重的后果。如发生这种情况要采取相应的应急措施。加快垫层施工、加厚垫层厚度，采取“随挖随浇”的方法。为尽早发挥垫层的“水平支撑”作用，应适当提高混凝土的强度等级，掺入早强剂。垫层配筋应置于垫层上表面，数量酌情而定。进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等。基坑随挖随浇，对基坑挖土合理分段，每段土方开挖到底后及时浇筑垫层
3.2 流砂及管涌的处理
基坑开挖过程中，如开挖面因钻探孔密封不好或开挖面局部疏松出现管涌，通常处理方法为：设置导流管→用袋装水泥筑围堰→在围堰内填入碎石，在围堰上用木板加盖→回填土方形成操作平台→对地基进行注浆处理。如突涌现象十分严重，水量很大，可以用大量混凝土或土方覆压回填基坑。
3.3 围护结构补强堵漏
由于施工和质量方面的原因，围护结构混凝土难免存在夹泥的孔洞，则应进行补强堵漏处理。若事先能确定孔洞的位置，或在开挖过程中发现涌水、涌砂的孔洞，应进行补强处理。补强方法：测定孔洞位置及孔洞大小，在地下墙事故部位的外壁再钻一段槽孔，深度超过孔洞部位深度3m，宽度每边大于孔洞1.5m，混凝土的灌注高度高于洞顶2m，并提高混凝土的强度等级。如果只是出现小孔洞漏水，采用堵漏剂或喷射快硬水泥浆封堵，保证围护结构的止水效果。
3.4 基坑纵向滑坡预防措施
3.4.1 采取放坡开挖
开挖过程中随时核实地质情况，并调整纵向放坡坡度，一般情况下砂层、淤泥等地质按1：1.5进行放坡，其他地质按1：1进行放坡。在开挖过程中随时观察基坑纵向的稳定情况，并灵活地进行纵向坡度的调整。
3.4.2 加强基坑的降水
基坑开挖前必须保证水位降至基础底标高0.5m以下，开挖过程中在两侧设排水沟引渗土壤含水，保持开挖土体干燥。
3.4.3 保证机械开挖的作业平台
分台阶接力开挖时，开挖作业平台保持5～7m，开挖作业时挖机尽量沿纵向停放，且距离开挖边线不小于1m，避免由于挖机自身的静载及挖掘过程中的动荷载造成边坡失稳。
4 结语
综上所述，我国各地工程的地质情况复杂多变，只有合理的选用适宜的基坑开挖与降水施工技术，才能在保证工程安全的前提下，最高效率完成项目的建设，从而提高施工企业经济效益和社会效益。
关键词：建筑项目；深基坑开挖；降水施工
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0185-01
1 工程概况
科技研发大厦建设项目位于南通***开发区软件园园区内，为框架-抗震墙结构。本工程室内地坪设计标高±0.000相当于绝对标高+4.750（黄海高程）。本建筑基础型式为：主楼，桩基承台+基础连系梁板，持力层为第3层粉砂层，采用与之方桩；裙楼，桩基承台+基础连系梁板，持力层为第3～4层粘土，采用预制高强度管桩。基坑一般开挖深度为-6.800m（基础底板垫层底），基础梁部位为-7.300m，局部开挖深度为-8.200m（局部为-8.700m）。工程基础底板基底开挖深度约为7.15m。地下室外围轮廓长×宽为149m×92m。
1.1 场地地层
在场区勘察深度范围内，場地地层成层性良好，自上而下可划分为7个土层单元：
1.1.1 素填土
灰色，松散～稍密，稍湿，以粉土为主，局部民居拆迁地表层以建筑垃圾混大量砖块为主，极不均质。层底标高：2.1～4.0m，层厚：0.3～2.1m。
1.1.2 粉土
灰黄色，湿～很湿，中密，干强度低，低韧性，具水平层理，底部多偶夹少量粉砂薄层。层底标高：-0.7～1.6m，层厚：1.7～4.3m。暗沟处该层土缺失。
1.1.3 粉砂
青灰色，饱和，中密～密实，以粉砂为主偶夹粉土薄层，土质欠均匀。层底标高：-22.4～-10.6m，层厚：10.2～23.2m。
1.1.4 粘土
黄褐色，硬～可塑，饱和，干强度较高，土质较均匀。层底标高：-27.2～-23.7m，层厚：1.9～6.0m。
1.1.5 粘质粉土
灰色，软塑～可塑，干强度中等，韧性中等，土质欠均匀。层底标高：-32.3～-29.4m，层厚：4.1～5.6m。
1.1.6 粘质粘土
灰褐色，可塑为主局部硬塑，干强度中等，韧性中等，土质欠均匀。层底标高：-40.2～-35.5m，层厚：5.6～8.8m。
1.1.7 粉砂
灰绿～灰色，饱和，以粉砂为主，以石英、长石为主，含少量云母类碎片等，尚均质。层底标高：低于-65.80m未钻穿。
1.2 地下水位情况
根据地质勘察报告，场地地下水可分为：根据地下水的赋存、埋藏条件，地下水类型主要为松散土层孔隙潜水及Ⅰ承压水。孔隙潜水主要赋存于2～3层粉土（砂）中，Ⅰ承压水主要赋存于7层砂性土中，4～6层粘性土为两者隔水层，Ⅰ承压水稳定水位高程1.00～0.80m（1985国家高程）。对本工程有影响的是松散土层孔隙潜水。
2 开挖及降水方案选择
土方放坡为1：1.2，开挖顺序为自西向东，分2层开挖。选用土钉墙作为支护，隔2.5m进行一次边坡支护，距离坡脚处1m做明沟排水。
降水具体方案为：在沿中线中间布置6口井，管井深度为18m。本区共需管井42口。根据现场实际情况、施工进度以及最后封井的难度和封井的成本等，根据地质资料渗透系数和降水井的降水量进行优化调整降水井的位置；根据原降水平面图的井位发现在实际施工过程中有很多不利因素；根据以上几种不利因素，通过地质资料渗透系数与降水量的对比。现将管井位置移至基坑外围，坑里预留中间一排约为6口井。此做法不影响降水效果，且能起到较好的维护作用；其中坑里的6口井，基坑开挖后，用ф50mm尼龙管连接井内潜水泵预埋在基层下。基坑外由真空泵调水。保证降水的效果和中间封井的难度；管井定位：基坑外围总长度约为500m，深井的间隔约为14m，共计36口。中间井约6口间隔18m，总计42口。深度均为18～20m；采用简易钻孔机或直接水冲法成孔，孔径比管井外径大10cm，沉入无砂砼管，在井管外围用砂滤层包裹，管井内用潜水泵抽水，从而降低地下水。
3 深基坑开挖与降水施工过程中应急预案
3.1 支护结构变形处理
基坑开挖后，支护结构发生一定的位移是正常的，但如果位移过大，或位移发展过快，则往往会造成较严重的后果。如发生这种情况要采取相应的应急措施。加快垫层施工、加厚垫层厚度，采取“随挖随浇”的方法。为尽早发挥垫层的“水平支撑”作用，应适当提高混凝土的强度等级，掺入早强剂。垫层配筋应置于垫层上表面，数量酌情而定。进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等。基坑随挖随浇，对基坑挖土合理分段，每段土方开挖到底后及时浇筑垫层
3.2 流砂及管涌的处理
基坑开挖过程中，如开挖面因钻探孔密封不好或开挖面局部疏松出现管涌，通常处理方法为：设置导流管→用袋装水泥筑围堰→在围堰内填入碎石，在围堰上用木板加盖→回填土方形成操作平台→对地基进行注浆处理。如突涌现象十分严重，水量很大，可以用大量混凝土或土方覆压回填基坑。
3.3 围护结构补强堵漏
由于施工和质量方面的原因，围护结构混凝土难免存在夹泥的孔洞，则应进行补强堵漏处理。若事先能确定孔洞的位置，或在开挖过程中发现涌水、涌砂的孔洞，应进行补强处理。补强方法：测定孔洞位置及孔洞大小，在地下墙事故部位的外壁再钻一段槽孔，深度超过孔洞部位深度3m，宽度每边大于孔洞1.5m，混凝土的灌注高度高于洞顶2m，并提高混凝土的强度等级。如果只是出现小孔洞漏水，采用堵漏剂或喷射快硬水泥浆封堵，保证围护结构的止水效果。
3.4 基坑纵向滑坡预防措施
3.4.1 采取放坡开挖
开挖过程中随时核实地质情况，并调整纵向放坡坡度，一般情况下砂层、淤泥等地质按1：1.5进行放坡，其他地质按1：1进行放坡。在开挖过程中随时观察基坑纵向的稳定情况，并灵活地进行纵向坡度的调整。
3.4.2 加强基坑的降水
基坑开挖前必须保证水位降至基础底标高0.5m以下，开挖过程中在两侧设排水沟引渗土壤含水，保持开挖土体干燥。
3.4.3 保证机械开挖的作业平台
分台阶接力开挖时，开挖作业平台保持5～7m，开挖作业时挖机尽量沿纵向停放，且距离开挖边线不小于1m，避免由于挖机自身的静载及挖掘过程中的动荷载造成边坡失稳。
4 结语
综上所述，我国各地工程的地质情况复杂多变，只有合理的选用适宜的基坑开挖与降水施工技术，才能在保证工程安全的前提下，最高效率完成项目的建设，从而提高施工企业经济效益和社会效益。