复杂环境下市政工程深基坑施工方案合理性分析

成兆舟

摘 要：城市化进程中各种建筑也都逐渐开始启动，而在建筑施工中深基坑施工非常普遍，深基坑是近年来比较兴起的高技术含量施工项目，本文以某市政道路深基坑工程为例，对于深基坑施工方案进行了分析，以下是对三种常见的深基坑施工方案分析做出了对比，希望能有所借鉴。

关键词：深基坑；施工方案

1工程概况

某下穿主线道路的地道桥结构采用单箱双室的钢筋混凝土结构，暗埋段结构长480m，总宽19m侧墙0.7m，中墙厚0.6m，单室净宽8.5m。总高7.1m，顶板厚0.7m，底板厚0.8m。地基处理采用80cm厚片石抛填挤淤+30cm厚级配碎石垫层+10cm厚C20混凝土垫层，处理后的地基承载力不低于180kPa。两端各设20m长的遮光段，为U槽钢筋混凝土结构，顶部设遮光横梁。

该工程对城市旧城区交通及周边居民日常出行产生巨大不利影响，导致交通疏导组织难度大；业主要求该项目在3个半月内完工并通车；施工场地狭窄受限，各市政管线种类繁杂，密布其中，施工相互交叉；环保要求高，各种噪声、粉尘控制难度大；该地段水文地质情况为高水位、软土地段，邻近的大部分建筑为6层普通砖混建筑结构，老建筑大多建于1990年左右，新的一些建筑多建于2000年左右。北端西侧房屋离暗埋段地道桥边距离仅为10m，该楼为6层砖混结构的商业用房。周边有大量市政地下管线且部分管线无法迁改，给基坑施工及周边建筑物、市政管线安全运行带来极大的难度与风险。

2深基坑支护方案的分析

2.1拉森Ⅳ型钢板桩+基坑坑外锚拉+双围檩+内支撑

2.1.1支护结构技术参数、施工内容及造价

基坑周边刷坡及桩顶土方下挖2.5m～3m减载，使最终基坑开挖深度降低至5.5m，采用12m长满打拉森Ⅳ型钢板桩，横向外侧6m处纵向@5m布置插打同类型钢板桩设锚拉点，采用2根规格15.24mm预应力钢绞线配套OVM15-2锚具张拉（单根张拉力15t）成锚固自稳结构、桩身上部及1/2处设置钢围檩使用双拼Ⅰ36a型钢，桩身1/2处采用钢管内支撑609×16@5000mm待安装后在活络端逐根施加轴力35t，降水采用管井降水至基坑底部以下。经计算基坑每延米造价约0.45万元。

2.1.2方案优缺点

优点：适用土层范围广，周边无建筑物影响的地段。属常规施工，进度较快，费用较低。施工用电量小，主体结构施工完毕，围檩、内支撑及钢板桩可拆除拔出后周转利用。缺点：对周边环境影响较大，基坑内外同步降水周期较长，插打设钢板桩时噪声大，对居民生活有很大影响。在较短时间内一次性投入各类周转材料种类多数量较大。土方开挖分层分段施工，受下层围檩和内支撑施工及占用空间影响，后期土方开挖进度慢，泥砂易渗水排出导致止水效果差，对周边建筑稳定易产生较大安全隐患，在横穿的雨污水管处无法打设钢板桩，支护及后锚反拉预应力结构宽8m，施工进度为1.2个月，沿线需改迁5条市政管线，改迁工程量大，占用大量施工场地导致可利用场地狭窄，现场各类机械布置穿行困难、回转空间小，极大影响其他项目同步施工。

2.2钻孔灌注桩+止水帷幕+单排水平内支撑

2.2.1支护结构技术参数、施工内容及造价

钢筋混凝土C25灌注桩800@1000mm（配筋率1.1%），桩长18m。三轴水泥土搅拌桩650@450mm。C25混凝土冠梁尺寸为1000mm×600mm并预埋支撑连接钢板，设置单排内支撑钢管609×16@6000mm，挂网喷射C30混凝土δ50mm。支护桩采用单排钢筋混凝土灌注桩，止水帷幕采用单排三轴水泥土搅拌桩套接一孔法连续施工，冠梁采用钢筋混凝土结构，内支撑安装后逐根施加轴力30t，桩间土防护采用挂网喷射混凝土，外部采用管井降水，内部降水采用随土方开挖设集水坑明排抽水。随土方开挖挂网喷射混凝土。经计算基坑每延米造价约1.13万元。

2.2.2方案优缺点

优点：基坑支护体系安全系数高，支护效果好。属刚性支护结构，适合深度超过15m、主体结构施工周期长的深基坑支护项目。缺点：占用大量施工场地，需倒运并排放大量泥浆，工序多，机械施工耗电量大，投入机械人力较多，为保证止水效果需配套施工三轴搅拌桩作为止水帷幕，支护结构临建工程结构宽达1.7m，施工进度为1.5个月，并且沿线需改遷2条市政管线，费用极高经济上不合理，方案难合理通过，横向雨污水管处无法打设桩基。

2.3SMW工法桩+单排内支撑

2.3.1支护结构技术参数、施工内容及造价

三轴水泥土搅拌桩850@600mm，桩长18m。内插H型钢H700×350×25×25@1200mm，型钢长19.5m，按隔一插一的方法布置。C25混凝土冠梁尺寸为1200mm×800mm，单排内支撑钢管609×16@4800mm。采用单排三轴水泥土搅拌桩套接一孔法连续施工，在干燥状态下涂抹减摩剂，待搅拌桩完成30min内，由导向轨定位、插入H型钢，接头相互错开，使其形成地下连续支护墙体。后施工钢筋混凝土冠梁并预埋支撑连接钢板，钢管内支撑分节制作采用法兰盘螺栓连接，待安装后在活络端逐根施加轴力35t，土方开挖分层分段开挖到位，根据支护结构变形监测情况及时对支撑进行二次施加轴力至50t～60t。待主体结构施工完成、基坑回填完毕后拆除内支撑。液压千斤顶起拔器夹持H型钢顶升松动后振动锤拔除。经计算基坑每延米造价约0.63万元。

2.3.2方案优缺点

优点：适用土层范围广，对周边环境影响小，无须开槽及钻孔，无泥浆等废弃物产生，止水挡土合二为一，连续施工止水效果好，分段施工施工缝容易处理，投入机械人力相对较少，工序相对简单，成桩质量可靠。型钢插桩可适当调整位置以避开雨污水管位置，及时对基坑降水，土方开挖遇水可明排水处理，主体施工完毕H型钢可回收再利用。缺点：机械施工用电量较大，型钢插桩定位精度高，需掌握好插桩时间。属柔性支护结构，不适合超过15m的深基坑。

2.4支护控制方案选择

在深基坑开挖过程及开挖成型后，基坑周围的支护组织控制工作是整个基坑工程的重点项目。具体实施时，应采取以下几点方案：①基坑边开挖、边支护，两种工作共同进行时，由于空间不足而导致两者不能同时进行施工，因此在共同工作时，支护工作可采用人机结合式的施工方法进行施工，既可提高施工速度，又可提高施工后的美观性；②基坑支护时，由于支护结构属于隐蔽工程，因此相关施工人员经常在此分项工程中进行偷工减料施工，最终造成支护结构不能起到原有的设计效果，从而对后续施工产生较大的安全隐患，同时对所施工的建筑造成相应的质量不稳定的情况；③基坑开挖时与支护施工同步进行，对开挖施工的质量及开挖进度进行管理，避免产生挖掘工作由不同的施工队伍进行施工，防止产生因施工工序不衔接而产生安全隐患及施工质量不达标的情况。同时，由不同的施工队伍进行施工时，若出现质量问题或其他事故时，相应的责任较难追究；④进行支护施工时，选择合理的支护系统及支护材料、排水系统、支撑系统等，确保安全施工及施工质量。

结语

综上所述本文对常见的深基坑方案做出了比较并指出了其利弊，希望能有效解决了在城市复杂环境下市政工程深基坑施工的诸多技术问题。深基坑开挖过程中，选择合理的施工方案，并对其施工质量进行控制，对开挖过程中所存在的问题进行分析，且提出相应的处理建议，为以后相关施工项目提供相应的理论参考。

参考文献

[1] 閤超，刘秀珍.某深基坑安全开挖引起临近建筑物较大沉降的实例分析[J]. 岩土工程学报.2014（S2） .

[2] 汤梅芳，卜铭，桂建刚.地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物的影响分析[J]. 铁道建筑. 2014（01）.