新建宿淮铁路灵璧站房深基坑开挖及支护方案探讨

黄 波，张 雪

中交二航局第四工程有限公司，安徽芜湖 241007

1 工程概况

1.1 工程概况

新建铁路宿淮铁路灵璧站站房及相关工程位于安徽省灵璧县城北，站房总建筑面积5902.28 m2；本工程基础形式为：钻孔灌注桩、承台基础，采用泥浆护壁钻孔灌注桩，钢筋混凝土承台、承台梁。深基坑部分各承台开挖后基地标高分别为-9.72m、-8.4m、-7367m、-7.1m，非承台部分标高为-7.1m、-6.37m、-5.8m。

1.2 地质情况

根据岩土工程勘察报告书，灵璧车站所处场地土类型为中软场地土。灵璧站房坐落在填方上，填土已完成两年，沉降已稳定。填土层下为稳定黏性土。车站场地平整，自然地面高程为21.5m ～22m，地下水主要为第四系孔隙潜水，分布于浅部粉土层中，埋深2.00m ～2.80m，水量较小。

2 总体思路

2.1 初定方案

本工程周边地面开阔，附近无建筑物和地下管道，根据地质报告，地下水位埋深2m ～2.8m，土质为压实回填土，已自然沉降两年，以稳定，由于此次支护为临时性支护，所以我部选择喷锚方式进行基坑支护。根据设计图纸，基坑可从填土面整体下挖至-2.5，然后再向下开挖（其中9-10 轴为-7.10m，部分基坑基底标高为-9.72m、-8.4m），基坑底在第二层土中，本工程支坑支护采取放坡开挖+土钉墙+喷射混凝土施工，排水采取明沟排水。

2.2 基坑开挖和排水方案

根据设计标高，站房8-11 轴整体区域可先开挖至标高-2.5m 处，9-11 轴深基坑部分采取放坡开挖方式，逐层放坡开挖，每开挖一层便进行喷锚支护，待水泥浆液满足强度要求后继续开挖。由A 轴向F 轴依次掘进，从A 轴方向出土。

基坑直径为300mm，并配置水泵。基坑外边缘排水采取截水槽，在基坑边1m 处设置300 宽×200 高截水槽，防止地面水流入基坑内。

2.3 安全围护

根据本工程的特点，基坑四周的临时围栏要做1.2m 高，并用密目网封闭，1m 内不得堆土料。夜间设警示标志。

3 土方开挖

3.1 施工准备

1）挖方区内所有的杂物要清理干净；

2）制定好基坑开挖施工方案，绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图；

3）完成测量控制网的设置；

4）在基坑边缘1m 处设置截水槽，并在排水方向做成不小0.2%的坡度，保证坡顶不积水；

5）开挖好的基坑坡顶1m 范围内不准堆载；

6）适时的对机械设备进行维护检查和试运行。

3.2 开挖路线

本工程在开始开挖时，用1 台反铲机配合人工由自然地坪挖土至-2.5m，直接装汽车由A 轴出口运走；待挖至深基坑处时，由F 轴向A 轴方向开挖，依次掘进，由F 轴处出土。

3.3 开挖方法

1）本工程第一阶开挖3.6m 深，按设计要求，由F 轴-A轴依次为-5.8m、-6.37m、-7.1m，由一台反铲机由F 轴-A 轴顺序开挖，将土由F 轴出口处装汽车运走。开挖过程中进行土钉墙施工；

2）挖土过程中要测定标高，快接近槽底时，在槽底测设3×3m 的放格控制网，并撒上白灰点，以示标记；

3）在开挖中随时检查边坡坡度是否正确；

4）挖土前做好坑外排水和坑内明沟集排水；

5）挖土至设计标高后尽快会同各部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。

3.4 压密注浆施工

1）压密注浆采用P.042.5 新鲜硅酸盐水泥，受潮结块不得使用。压密注浆液注入率为20%（与被加固土体体积之比）。注浆压力与施工单位协商确定，并不小于该深度地层压力。

2）浆液配比为：水泥：粉煤灰：水玻璃=1∶0.5∶0.04，水灰比为0.55，拨管高度0.33m，采用跳孔间隔注浆，孔距1.0m。粉煤灰为细度大于200 目磨细粉煤灰。

3）施工方须采取可靠措施保证压密注浆区的止水效果。

3.5 放坡土钉墙施工要点

1）土钉采用Φ48*3.5 花管，倾角15°，梅花形布置。施工前将钢管前端封闭，土钉横向间距为1000，注浆体外径150mm。当土钉与周围钻孔桩桩位有冲突时，须微调，避开钻孔桩，并在薄弱部位局部加密；

2）土钉采用一次注浆：注浆采用纯水泥浆，注浆压力不小于0.8MPa，3 天强度不小于6MPa。稳压时间应大于1min 以确保充盈度。早期强度应大于1.0MPa；

3）纯水泥浆水灰比1.0，为加快凝结，水泥浆内掺入水泥用量0.3%的细化早强剂；

4）土钉采用梅花形布置，与钢筋网采用短钢筋焊接，随土体开挖逐层施工，土方严禁超挖；

5）面层为C20 细石砼：水泥：石子：砂=1∶2∶2，分两次喷射，初喷30～50mm，安设钢筋网后终喷到位，要求喷层砼初凝小于10min，终凝小于30min。钢筋网Φ10@150*150；

6）土钉位置偏差不应大于200mm，土钉成孔的允许偏差为孔深±50mm、孔径±5mm、孔距±100mm，成孔倾斜土5%，当遇有障碍物需要调整孔位时，不得损害原有的安全程度；

7）阳角部位的土钉应上下错开，局部遇障碍物时，在不影响结构安全度的情况下允许微调土钉位置和方向；

8）土钉超挖深度不超过0.5m；每层开挖水平宽度不应超过20m。土钉应随土体开挖逐层施工，土方严禁超挖；

9）由于基坑处土体稳定，所以土方开挖一次到位，然后进行喷锚施工。基坑内工程待喷射混凝土强度达到70%后方可施工。

3.6 成品保护

1）为防雨水浸泡，基坑四周设截水槽、集水井，并设置一定坡度；

2）为防止地基、边坡超挖，夜间施工要有足够照明；

3）喷锚施工完毕后立即采用彩条布覆盖保护。

4 质量保证措施

1）严格按经技术负责人审批后的施工方案执行；

2）做好各项技术交底工作， 让所有施工人员领会质量技术要求；

3）组织施工时必须严格执行国家建设部颁布的现行规范、标准等；

4）质检员要对施工中发现问题及时处理；

5）把好施工制作、测量、试验关。

5 安全保证措施

1）开挖边坡土方，严禁切割坡脚，以防导致边坡失稳；

2）为防止机械行驶的道路作业时下陷，底部应铺设路基箱垫道；

3）为防止塌方造成机械倾翻等事故，机械挖土要注意分层，合理放置；

4）多台挖掘机在同一作业面机械开挖，挖掘机间距应大于10m；

5）机械施工区域禁止无关人员进人场地内；

6）挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥。

6 应急预案

要为深基坑开挖制定应急预案。应急预案工作流程图如下：

应急准备和响应工作程序图

为确保正常施工，预防突发事件的发生，必须进行风险分析和预防。

1）突发情况及风险分析

根据本工程的特点，确定影响本工程的事故原因基坑坍塌、地基不均匀沉降引起的，在已采取各种防范措施的基础上，还需要制定突发应急方案。

2）成立应急领导小组，一旦发生事故，相关负责人必须立即赶赴现场；

3）项目部应根据潜在事性质和后果分析，配备应急保障物资；

4）应急措施

（1）突降大暴雨时，立即起动备用水泵抽水，并安排人员不间断观察基坑周围的情况；

（2）土方开挖时，场地内保证有一台挖掘机可以随时调用，当发现开挖后坡顶位移呈现增大趋势，且不收敛时，立即用挖土机向坡脚回填反压，当位移稳定后再采取加固措施。

[1]建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）.

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2009）.

[3]混凝土质量控制标准（GBJ107-2010）.

[4]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）.

[5]铁路工程地基处理技术规程（TB10106-2010）.