1、浅谈淤泥质土质深基坑的开挖摘要：基坑工程包括：挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的分工环节。本文就淤泥质土质深基坑开挖支护以及降水工作作简单探讨，介绍了几种常用的基坑开挖支护方案以及降水方案。 关键词：淤泥质土质;深基坑;开挖 Abstract: The foundation pit engineering including: retaining, support, waterproof, precipitation, soil and many other closely linked chain of division of labor. In this paper, the s
2、ilt soil deep foundation pit excavation and precipitation work are briefly discussed, introduced the support scheme and several common foundation pit excavation dewatering scheme. Key words: silty soil; deep foundation pit; excavation 中图分类号: TV551.4 文献标识码 A 文章编号 基坑工程包括：挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的分工环节。其中某
3、一环节了发生问题，都将给整个基础工程造成直接经济损失，甚至会给施工人员带来严重的生命威胁。尤其是淤泥土质的深基坑开挖更是多种复杂因素互相影响的工程，是建筑工程技术上的重大难点。 基坑开挖支护方案 深基坑的支护体系包括挡土体系和防水止水体系两部分，支护结构一般要承担土压力和水压力，起挡土、挡水作用。常见的支护结构形式主要有放坡开挖及简易围护、悬臂式围护结构、重力式围护结构、内撑式围护结构、拉锚式围护结构、土钉墙围护结构等。悬臂式围护结构常采用钢筋混凝土桩排桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩；重力式围护结构一般为深层水泥搅拌桩重力式围护；内撑式围护结构由围护结构体系和内支撑体系组成，围护结构体系常采用钢筋
4、混凝土桩排桩和地下连续墙形式，内撑体系采用水平支撑和斜支撑，拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系组成，围护结构体系和内撑式相同，锚固体系采用锚杆式和地面拉锚式。 深度小于 5m 的基坑开挖及支护 放坡开挖。对于开挖深度不超过 5 m 的基坑，当其四周场地空旷、周围无邻近的建筑物和地下管线，经验算能保证土坡稳定的情况下，可采用放坡开挖的方法。和其他类型的基坑支护相比，放坡开挖是施工最方便、造价最经济的。由于淤泥质软土土体的抗剪强度低,能满足稳定边坡的坡度 i 很小，一般为 10.7511.50，当地面有荷载或有车辆经过的地方坡度为,11.5012.0。因此放坡开挖要求比较大的施工场地，在城市建
5、筑密集地区不适用 ，只在一些建筑密度低的部分地块适用。对于地下水位较高的场地，放坡需在降低地下水位的前提下进行。放坡开挖宜多平台分层进行，在无地下水位或地下水位低于基坑底面时，每层的竖向开挖深度不宜超过 1.5m。 土钉墙支护或复合土钉墙支护。在建筑密度比较高的地方，如果基坑四周的场地不是很开阔，周围有建(构)筑物、道路等，但距离不是很近，可采用土钉墙支护，或土钉墙加水泥搅拌桩复合支护结构。因为在淤泥质软土区域，土钉的插入深度不太够，使用水泥搅拌桩后使土体形成一定的插入深度，同时水泥搅拌桩可起到隔水和防止流土的作用。淤泥质黏土的直立自稳高度与土的含水率有很大关系，含水率高直立自稳高度就低，因此
6、基坑的一次开挖深度不宜太深，一般不超过 1.5m。软弱土层基坑开挖的分段长度与土质条件、坡度、坡顶附加荷载等皆有关系。基坑开挖时要避免超深、超长开挖，否则土体位移加大，甚至边坡会不稳定而导致滑坡。 钻孔灌注桩支护加深层水泥搅拌桩作止水帷幕的联合支护。在基坑四周的场地条件非常不利，紧邻已建建（构）筑物、道路等情况下，可采用钻孔灌注桩支护作为挡土结构、深层水泥搅拌桩作止水帷幕的联合支护结构;必要时可加设一道钢筋混凝土的内支撑。钻孔灌注桩施工时没有振动，对紧邻基坑的已建建（构）筑物、道路和地下管线不会造成危害。此结构的具体形式是钻孔灌注桩间留有 200mm 的空隙，空隙之间设置深层水泥搅拌桩。钻孔灌
7、注桩抗弯起挡土作用，水泥搅拌桩止水帷幕起挡水作用。 深度大于 5m 的基坑开挖及支护 采用钻孔灌注桩加深层水泥搅拌桩作止水帷幕的联合支护。在淤泥质土中单根土钉所能提供的拉力很有限，对于深度大于 5m 的基坑，就必须设置相当密度的土钉才能控制变形，因此很难做到经济化效果。而采用钻孔灌注桩支护作为挡土结构、深层水泥搅拌桩作止水帷幕联合支护结构，并设一道或两道钢筋混凝土内支撑的方法，只需相应增大支撑结构的截面尺寸即可提高承载力。因为支撑构件的承载力只与构件的强度、截面尺寸及形式有关。 此联合支护结构的内支撑主要包括环梁、支撑、立柱及其他附属构件，对于平面尺寸太大的基坑，内支撑的长度就很长、截面尺寸也
8、很大，经济上就不合理。因而当基坑平面尺寸很大时，一般不采用此方法，而采用拉锚结构，因为拉锚结构的土锚是按每延长米计算的，与基坑的平面尺寸无关。单根锚杆的设计拉力取决于锚杆的尺寸、锚杆孔的直径、锚杆的长度等，还取决于锚固段所处地层的力学性质。 地下连续墙支护或多种支护方法联合作战。如果中心高层建筑的地下室层数多，且离周围建筑物、管线等很近，环境条件比较恶劣时，采用前面所述的几种基坑支护方式已难以达到挡土止水的效果，一般采用地下连续墙支护加内支撑的方式。地下连续墙既是止水挡土结构，同时又兼作地下室的外墙，做到三墙合一，节省造价和工期，并能有效保障施工安全。 降水方案 由于淤泥质土的渗透性能一般 ,
9、因而基坑内可采用明沟集水井方式排水， 。 明沟排水又称表面排水，它是利用设置在基坑内、外的明沟、集水井和抽水设备，将地下水从集水井中不断排走，保持基坑处于干燥状态。这种施工方法施工方便，设备简单，降水费用低，管理维护容易。 排水沟、集水井应设在基础轮廓线以外，排水沟边缘应离开坡脚不小于 0.3米，深度应始终保持比挖土面低 0.4-0.5 米。集水井应比排水沟低 0.5-1.0米，并随基坑的挖深而加深，保持水流通畅。 基坑采用明沟排水，流入基坑内的渗水量与土的种类、渗透系数、水头、坑底面积等有关，可通过的，抽水试验或凭经验估计，或按大井法估算。按大井法估算是把矩形基坑假想为一个半径为 r0 的圆
10、形大井，其流入基坑内的涌水量 Q，为从四周坑壁和坑底流入的水量之和，按下式计算： 式中 Q：基坑总涌水量（m3/d） K：土的渗透(m/d) S：抽水时坑内水位下降值（m） H：抽水前坑底以上水位的高度（m） R：抽水影响半径（m） ，按下表选用 抽水影响半径 R 值 土的种类 极细砂 细砂 中砂 粗砂 极粗砂 小砾石 中砾石 大砾石 粒径(mm) 0.05-0.1 0.01-0.25 0.25-0.5 0.1-1.0 1.0-2.0 2.0-3.0 3.0-5.0 5.0-10.0 所占质量(%) 50 50 50 50 R(m) 25-50 50-100 100-200 200-400 4
11、00-500 500-600 600-1500 1500-3000 r0 引用半径(m),对矩形基坑, r0=(a+b)/4;对不规则形基坑,a/b2-3 时, r0= U/; a、 b 为基坑边长(m) U 为基坑周长(m) A 为基坑面积(m2) 为系数，由下表得 m0 从基坑底到下卧不透水层的距离(m)。 在选择水泵考虑水泵流量量，因最初涌水量较稳定涌水量大，按上面涌水量计算公式计算出的涌水量应增加 10%-20%。 水泵所需功率 N（KW）按下式计算： 计算得出 N，当涌水量 Q20m3/h，可用膜式式水泵、潜水电泵，膜式水泵还可以排除泥浆水。 排水板的设置 3.1 排水板的选择 在淤
12、泥质深基坑施工时，一般选择塑料排水板。塑料排水板别名塑料排水带，有波浪型、口琴型等多种形状。中间是挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出，是淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。一般选择原则为： 3.2 排水板的设置 塑料排水板用插板机插入淤泥质地基，在上部预压荷载作用下，淤泥质地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速软基固结。在淤泥质地基处理中，塑料排水板的作用设计，施工设备基本与袋砂井相同。具
13、体设置步骤为：铺设砂垫层后，根据打设板位标记进行打设机定位，安装管靴，沉设套管，开机打设至设计标高，提升套管，剪断塑料排水板，检查并记录板位等打设情况，一切正常后，移动打设机至下一板位继续作业。 结束语 基坑工程具有极强的区域性和个体性，应根据不同的地基土特性和建筑物的周边条件选用合适的基坑支护方案。在以淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土地基为主的软土层，影响基坑稳定的主要因素是土的问题，即支护结构的稳定性问题。 对于淤泥类软土,因其含水量较高，在一般情况下会表现出一定程度的固结流变和剪切流变，由此导致了深大基坑具有明显的空间效应和流变效应。因此在施工中应分块开挖、及时施工下道支撑或基础底板，尽量减少
14、基坑暴露时间是控制基坑变形的重要手段。同时要注意范围较大的坑中坑对整体基坑稳定性的影响。 节约、 保护地下水资源是我国的一项基本国策 ,因而在降水的施工与设计中应遵循按需抽水，抽水量最小化的原则，以保证在满足建设工程要求的前提下，达到节约、保护地下水资源的根本目的。 要充分认识基坑监测工作的重要性，加强对基坑支护结构、周围土体和相邻建筑物等的系统监测。为了保证基坑和相邻建筑物等的安全，必须加强基坑施工期间的监测工作，对土体(或结构)的位移、 应力、 土中的孔隙水压力和相邻结构物与地下管线的位移进行跟踪监测，以便及早发现施工中的问题，调整设计或改进施工技术措施，以取得良好的工程效果；同时也可总结经验，为今后优化设计、降低造价提供科学的实测数据。 此外，如果在开挖过程中遇到淤泥质土质以外的土质，必须要有相应的紧急应对方案，确保基坑和附近建筑的安全。由此可见，施工前的土质探测是非常重要，不可马虎的。
