蔡 斯，阮永芬，張 磊

(1.昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650500；2.云南建投中航建設(shè)有限公司，云南 昆明 650500)

由于特殊的地理環(huán)境，昆明滇池形成了分布廣及埋深大的泥炭質(zhì)土，給工程建筑造成了極大的阻礙。昆明的湖沼相泥炭質(zhì)土被視為特殊土，不包括在現(xiàn)行的六大土類(lèi)[1]中，具有高含水率，高壓縮性，承載力低，靈敏度高等特點(diǎn)，并且昆明地下水位較高，昆明許多的基坑及工后沉降都是由于泥炭質(zhì)土的特殊性質(zhì)導(dǎo)致的[2]。對(duì)于泥炭質(zhì)土土層的處理措施是地基工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)造價(jià)的重要組成。

1 工程概況

擬開(kāi)挖的深基坑位于昆明滇池周邊，地層中含有大量泥炭質(zhì)土。擬挖基坑安全等級(jí)設(shè)為一等級(jí)，設(shè)計(jì)使用2 年。根據(jù)場(chǎng)地土層特質(zhì)，采用0.8m 地下連續(xù)墻支護(hù)方案，連續(xù)墻在標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)計(jì)為長(zhǎng)15m?；由疃?4.97～17.06m，覆土厚度約1.383～2.168m。

擬挖基坑場(chǎng)地總體地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高為1 885.91～1 887.16m。場(chǎng)地表層為近期人工填土，下層為全新統(tǒng)沖湖積層，下層土層主要由泥炭質(zhì)土、黏土及粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、圓礫土組成。其中泥炭質(zhì)土分布有四層，顏色為黑色和灰黑色，軟塑～可塑，主要成分以黏粒為主，并含有機(jī)質(zhì)及未分解的動(dòng)植物殘??；承載能力較差，巖土施工工程等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

地下水位距地表1.8～5.0m，地下水位較淺，受含水層層面起伏影響，具微承壓性。

2 基坑施工難點(diǎn)

基坑開(kāi)挖深度中含有兩層平均厚度為2.1m的泥炭質(zhì)土，由于泥炭質(zhì)土的影響，基坑穩(wěn)定性較差，泥炭質(zhì)土重度低于常見(jiàn)土體，僅為12kN/m3，泥炭質(zhì)土土層的位置會(huì)隨著地下水位的變化而變化，導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降或隆起；土中含有的腐爛植物殘?bào)w、有機(jī)質(zhì)及高孔隙比等特性導(dǎo)致與水泥的水化反應(yīng)形成強(qiáng)度較低，當(dāng)攪拌土中水泥含量超過(guò)20%后水泥土強(qiáng)度不再提升；含水量高達(dá)202%、高靈敏度、觸變性大，基坑兩側(cè)容易產(chǎn)生變形。為防止對(duì)基坑附近公路和建筑影響在設(shè)計(jì)開(kāi)挖及支護(hù)等方案設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮不同土層的影響。

3 基坑開(kāi)挖施工方案

根據(jù)工程特點(diǎn)及工期安排，主體結(jié)構(gòu)施工采用總體平行、分項(xiàng)流水作業(yè)方式。根據(jù)施工進(jìn)展情況和施工條件，見(jiàn)縫插針，合理組織。采用半蓋挖順筑法施工，主要步驟為：①做好前期準(zhǔn)備，水、電、路通及平整場(chǎng)地；②進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，形成有效的隔水帷幕；③進(jìn)行開(kāi)挖第一個(gè)土層，并進(jìn)行冠梁及第一道砼支撐施工；④開(kāi)始降水施工；⑤反復(fù)開(kāi)挖及梁和砼支撐施工，直至開(kāi)挖到坑底且做好墊層施工安裝好接地裝置；⑥依次拆除梁、砼支撐及鋼支撐同時(shí)做好相應(yīng)土層的側(cè)墻及板塊。

3.1 基坑降排水

根據(jù)工程實(shí)際情況先使用封閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)待開(kāi)挖地基形成有效的隔水帷幕，并使用井點(diǎn)降水對(duì)坑底進(jìn)行降低地下水位、疏干土體，以保證坑內(nèi)的土體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，提高土體抗剪強(qiáng)度。降水需要在開(kāi)挖前20 天以前就把水位降至開(kāi)挖面1m 以下，這一過(guò)程應(yīng)伴隨主體結(jié)構(gòu)的開(kāi)挖和整個(gè)施工過(guò)程完結(jié)，不得中途停止，底板下設(shè)置泄水孔，待頂板覆土后封閉泄水孔?；觾?nèi)降水井成孔直徑0.6m，井深30m。降水井管全部采用鋼質(zhì)焊管，其中標(biāo)準(zhǔn)段及觀測(cè)井井壁管長(zhǎng)度為20m，壁厚4mm，過(guò)濾管長(zhǎng)度為10m，壁厚3～4mm，管徑0.25m，濾管外包單層80 目錦綸濾網(wǎng)，濾料為礫砂。

在正式降水時(shí)需對(duì)部分井點(diǎn)進(jìn)行抽水試驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，為接下來(lái)全部井點(diǎn)的降水提供數(shù)據(jù)參考。在降水期間要加強(qiáng)對(duì)地塊周邊的建筑、地下管線等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)重要的建筑進(jìn)行注漿等保護(hù)，必要時(shí)采取回灌措施。

3.2 基坑開(kāi)挖順序

根據(jù)實(shí)際施工情況基坑部分開(kāi)挖示意圖如圖1，基坑采用從兩端向中間施工，兩側(cè)土方開(kāi)挖結(jié)束后再向標(biāo)準(zhǔn)段進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求分為四層開(kāi)挖，采用縱向分段、豎向分層的方式開(kāi)挖?；觾?nèi)排水設(shè)施影響范圍內(nèi)的土方以人工開(kāi)挖為主小型機(jī)械為輔，每層平臺(tái)間預(yù)留一定平臺(tái)且設(shè)置為單向坡。

圖1 土方開(kāi)挖示意圖

基坑中共設(shè)三道支撐，自上而下第一道為混凝土支撐、第二、第三道均為管徑609mm、壁厚16mm 的鋼支撐。為保證支撐的穩(wěn)定性，在鋼支撐施工結(jié)束后需在兩端施加預(yù)應(yīng)力。

為保證安全，需要遵守基坑土方開(kāi)挖原則，必須在圍護(hù)及降水已達(dá)到要求后才可進(jìn)行下一步施工，根據(jù)本工程實(shí)際，按照“開(kāi)槽驗(yàn)縫，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的開(kāi)挖原則確保施工安全，運(yùn)用好“時(shí)空效應(yīng)”理論，做好機(jī)械設(shè)備的選型和配置，以求達(dá)到高質(zhì)量、快進(jìn)度、低成本的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

在施工過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況使用相應(yīng)的施工方案，在本文的案例中根據(jù)泥炭質(zhì)土以及深基坑的特性采用地下連續(xù)墻的加內(nèi)支撐的支護(hù)方式，井點(diǎn)降水法，用半蓋挖順筑法施工，開(kāi)挖時(shí)采用縱向分段、豎向分層的方式開(kāi)挖，按照“開(kāi)槽驗(yàn)縫，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的開(kāi)挖原則，既保證了施工安全，又降低了造價(jià)，提高工程質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度。