软土地基基坑施工技术

摘要：软土地基的特殊地质特性，客观上需要有针对性的施工技术。本文主要探讨了软土地基基坑开挖的施工原则、施工技术及应急措施。
关键词：软土 地基 基坑 施工 技术

导语：软土一般是在静水和缓慢流水环境中沉积形成的，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土一般呈软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。软土一般认为是第四纪后期地表水所形成的沉淀物质,多分布在海滨,湖滨,河流沿岸等地势低洼地带,地表常年潮湿或积水。因软土地表往往有大量喜水植物,这些植物的生长和死亡,使软土中含有较多的有机物.
软土地基的基坑施工属于综合性极强的工程施工，因为在软土地基上进行基坑施工，不但涉及到土力学当中的变形、强度以及稳定性等方面的问题，而且还涉及到基坑内部土体的支护、地下水处理等多个层次的问题。同时，在软土地基基坑施工的过程中，经常出现的一个问题就是相邻建筑物出现沉降与开裂，周围的管线等出现爆裂以及周边道路出现沉降等问题，优势甚至出现基坑支护体系坍塌等问题。
在基坑施工进行过程中，由于软土地基的特性，各种不确定因素很多，必须及时掌握土体的变形及支撑内部的受力情况，明确轴力、位移及沉降等的警戒值。这对于确保软土地基的基坑施工质量的稳定性具有重要意义。

一、软土地基基坑开挖施工原则

基坑开挖时应重视时空效应，应依据基坑面积大小、围护结构形式、开挖深度和工程环境条件等因素而决定开挖形式。软土地基基坑开挖形式有：分层开挖、分段开挖、中心道开挖和盆式开挖四类。开挖形式的确定应以利于基坑安全稳定为原则，并兼顾其他因素。基坑开挖过程中应注意把时空效应对基坑支护结构的不利影响减到最小。国家规程《建筑基坑支护技术规程》中明确规定：软土基坑必须分层均衡开挖，分层高度不宜超过1.0M。实践中，一般都采用各种开挖方式组合方法。土方开挖要坚持以机械为主，人工为辅；挖土采用反铲挖掘机；土方运输宜采用自卸式翻斗汽车。
具体来说，软土地基基坑开挖应注意以下六点：
第一，应待围护桩及旋喷桩止水帷幕完成，并达到设计强度后，再进行基坑土方开挖。严格杜绝超挖，即基坑开挖至钢支撑设计高程后，及时进行钢支撑安装(包括施加预应力)工作，钢支撑安装未经检查验收合格，严禁往下进行土石方开挖，以确保基坑围护结构的稳定和安全。
第二，应优先采用分段阶梯分层开挖形式，这样不但便利施工组织，而且对基坑的稳定十分有利。分段阶梯分层开挖的每个阶梯平台均可作为挖土机械土方转运的工作平台，从而大大的加快开挖进度。每个阶梯的高度应按规范要求控制在1.0M以内；阶梯之边坡坡度要依据软土的稳定性而定，坡度一般应在2．0-3．5之间；每个阶梯的开挖长度要结合结构施工段确定，一般在20．0—30．0M之间。
第三，在围护结构前，要根据软土的稳定性，留置适量反压土，以使反压土与基坑的围护结构共同抵抗围护桩外部土压力、水压力等。这样可部分减少基坑围护结构变形累积，且也可作为钢支撑安装的工作平台。待基坑中心部分土方开挖完毕后，再挖除反压土。挖除反压土时，桩体周围约300MM的土方需采用人工挖除，以防止挖掘机碰撞桩体，从而导致支护体系失稳。
第四，明挖深基坑时，一般采用钻(冲)孔桩围护结构，桩间施作高压旋喷桩止水，能基本截断基坑内外的地下水的流通、剩余雨水及地下水的垂直渗透。由于，软土虽基本属于弱透水～不透水地层，但土的含水量较为丰富，尤其是淤泥和淤泥质土层，其含水量一般在34％一72％，而且土体中富含透水性较好的有机质和夹层等原因，所以，土方开挖过程需采取行之有效的边开挖边降(排)水的降水措施：即在每个阶梯四周施作简易的排水沟，转角处设置集水坑以便集中抽排雨水或地下水。
第五，监测是软土基坑开挖工作中的一项重要工作。在基坑开挖前，要依据国家规程《建筑基坑支护技术规程》，对各项监测项目的监测点(桩顶位移、桩体测斜、土体测斜、土体沉降及地下水位等)进行布设，并测出其初始值。监测频率一般为每日两次，并及时分析监测数据。如果监测值是一种渐变的递增过程，则说明基坑处于合理的稳定状态；如果某一个监测值发生了突变，则说明基坑的支护体系的平衡状态有可能遭受破坏，发现险情预兆后，一定要在加大基坑的监测频率的同时，放慢土方开挖速度或立即停止土方开挖，待基坑突变监测值停止增长或增长十分缓慢，才可继续进行土方开挖。
第六，在软土地基基坑开挖过程中，要科学地利用土体自身控制位移的潜力；尽量减少每步开挖无支撑的暴露时间；减少开挖过程中的土体扰动范围；防止水土离析，从而最大限度减少基坑的位移和变形。必要时应改变挖土速度、挖土方式，确保基坑稳定。

二、基坑软土开挖应急措施及注意事项

第一，在基坑软土开挖期间，应调配控制好人员、机械，以确保开挖工序的稳步进行。施工员要做好测量放线，控制好边坡的稳定；专职安全员要组织人员及时监测、汇报安全情况；围护结构、边坡的稳定情况要由专业监测单位负责监测；当监测数据接近控制值或出现异常情况时，应立即暂停开挖，报驻地监理和业主研究处理。一定要根据不同因素采取有针对性的措施，以保证周围环境的安全和施工顺利：出现较严重问题时，可及时回填土或堆砂袋，先保持边坡稳定，然后再采取有效的加固方案。
第二，在基坑开挖深度范围处于淤泥层时，除做好基坑监测工作外，必须做好防渗堵漏的准备工作。在万一出现基坑渗漏时，能及时采取有效措施。
第三，在基坑边不许堆积弃土，不许堆放建筑材料、存放机械。基坑边外部荷载不得大于20Kpa。
第四，基坑四周应采用Φ48钢管（高1．2M）连接设置封闭护栏，钢管涂刷红黄油漆，并用密目安全网封闭。
第五，夜间施工应有足够的照明，进出口处有专人指挥，避免发生交通事故。挖掘机回转范围内不得站人，尤其是土方施工配合人员。

三、软土地基基坑开挖主要施工技术措施

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一、对支撑梁的保护措施（我们采用的是管桩加锚索、钢花管的形式）

严禁挖机直接站在支撑梁上作业；严禁挖机、运土车辆直接在支撑梁上碾压和行走。当挖机需在支撑梁上掏梁间土或需在梁上行车时，必须先在支撑两侧填土，梁面上覆盖60CM以上土层，并在其上铺设路基箱后方可站机挖土。若路基箱底有空隙时，路基箱底与支撑梁顶的空隙距离不得小于20CM，且路基箱的承载能力必须满足要求。在支撑梁处开挖土方时，必须先在梁上方采取对称开挖、先后中心的方法，使支撑梁缓缓的对称受力，然后用小挖机进行梁下挖土，逐渐使整个支撑梁全部受力。所有支撑系统均严禁堆载。
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二、降排水措施

如果地质勘察报告显示地下浅层有地面径流水，则必须重视地表排水系统的修筑。比如：若已做了旋喷嵌缝止水桩，但有渗水时，可采用封堵措施或引流措施，并在围护壁周边的围梁沿周边砌筑挡墙形成积水明沟，以蓄积坑壁渗水、引流水和大气降水，然后抽排至地面排水系统，阻止该部分水流入坑内；土层滞水、大气补水的排除主要采取在挖土留坡的坡脚部位设置临时排水沟，在每次接力开挖的最下一个平面随挖土随布置一些排水沟与集水坑相连，有较多水时采用水泵向基坑表层排水系统中抽排。
当土方挖至基坑底时，可在沿坑底周边一跨的基梁槽内设置转通的排水沟；在基坑内部，可根据实况在每数个柱网范围内设排水盲沟，可利用坑中坑作集水井或另设集水井，通过水泵将水集中，再抽排至排水系统，该类沟应随底板的施工而调整其位置。
结语：总之，只有详实掌握施工地域软土地基地质特点，严格遵循软土地基基坑施工原则，采取有针对性的技术措施，并

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制定有针对性的预案，才能保障软土基基坑施工的质量和进度，从而获得最大的经济效益和社会效益。
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