1、软土地区大面积多层次基坑施工研究【摘 要】软土地区的基坑施工具有大面积、多层次、分区域的特点。综合多种施工组织设计的方法，采用多种围护结构施工、规划出科学合理的施工顺序和方案，对于做好软土地区的基坑施工工作有着重要的实践意义。良好的施工技术能为企业带来巨大的经济效益，也为社会民生带来安全的保障。本文将就软土地区大面积多层次基坑施工，谈谈自己的几点认识。 【关键词】软土层；基坑围护结构；施工设计 随着城市建设事业的蓬勃发展，基坑施工的复杂度也逐渐提升。基坑宽度和深度不断增加，形状更加没有拘束，即开始形成了大面积、多层次、分区域的特点。传统的简单的基坑围护结构已经远远无法满足基坑施工技术的需要。为
2、此，进行基坑施工的设计和组织时要做到统筹全局。下面将结合施工中的实例，对软土地区的基坑施工技术，做一些探讨。 一、大面积、多层次基坑施工的注意事项 1.在设计大面积的基坑围护施工技术时，应该熟悉和掌握基坑降水、围护结构和材料的运输情况，然后有机地考虑和组织这些项目的施工工序，把它们融合到基坑围护这一环节之中，这样才可以全面地提高基坑施工的效率和整个项目的经济效益。 2.在设计多层次基坑施工的基坑围护方案中，要充分考虑不同层次的软土层对施工技术的限制，确定施工技术是否科学和可操作，还要考虑子坑周围的土质、可以达到的深度和环境特点。只有将各个子坑部分合理有效地组织起来，才能确保整个基坑施工的过程是
3、协调的。 3.因为软土地区的土质特点和基坑的多区域复杂性特点，在其中设置支撑系统是非常困难的，但是又因为它是大面积、多层次的，又对基坑边坡的主动土承载重量产生了一定的分担和消减。这样使得基坑围护结构就不需要过大的强度，可以便于控制基坑的变形，因此需要设计出适应多种重力特点的基坑围护结构。 二、软土地区大面积、多层次基坑施工的实例分析 影响软土地区大面积、多层次基坑施工的作业因素主要是由其施工特点决定的。以某小区新建的基坑工程为例，假设该小区除了其西面的绿化带之外其他方向都与市政公路相临近。该基坑的软土层成分主要有四种：第一，粉质粘土；第二，淤泥质粉质粘土；第三，淤泥质粘土，其中含有粉砂，土质分
4、布不均匀；第四，粉质粘土，含有较多粉砂，也不均匀。随着施工层次的加深，施工技术也需要相应地进行改变和创新。1.基坑施工设计前的分析 在进行施工设计时要考虑其具体的基坑施工环境。大面积、多层次基坑通常应用在城市的小区建筑的施工中，一般包含住宅和地下施工地库的基坑施工。比如，此基坑项目的施工环境特点就是：淤泥土层饱和性高、压缩性高、基坑边坡土层强度低、容易在基坑施工时出现塌陷和变形的情况。对于这种复杂的环境特点，要保证基坑围护结构的强度和稳定性。对于施工地库的基坑选择，也要设计合理的出入口以便车辆通行。因此，在这种大面积、多层次基坑内部设置支撑系统有一定的难度，对于不能设置栈桥的环境，要在基坑边坡
5、建造稳固的基坑围护结构，还可以起到施工通道的作用。 2.基坑施工设计中的思路 虽然在大面积、多层次基坑内部设置支撑系统有一定的难度，但为基坑施工提供了一种三维式的处理设计思路：即从平面和竖向三种坐标内将基坑项目划分为小部分，用分治法设计可以减少基坑围护结构所要承担的重量。 分析四种软土层的特点可以得到，主楼基坑的坑壁土的成分是粉质粘土；施工地库和电梯井基坑坑底的土质为含有粉砂的淤泥质粉质粘土。虽然土层抗压力较弱，但因为其中粉砂的掺入使得渗水效果增强，注浆效果也比较理想。基坑所含的土质成分虽然对基坑围护结构的设计造成了一定的难度，但如果灵活运用软土层的土质特点，会为基坑施工技术的创新带来不小的灵
6、感。 3.基坑施工设计时的方案 以地下施工地库为例，对于东西两侧环境不太拥挤的场地，可以选择二级放坡基坑围护的结构，坡面的使用材料是细石混凝土，这种方案比较经济实惠；对于成分为淤泥质粘土的土层，可以采取在二级坡面混凝土上面增加钢网的方案，以达到避免蠕变拉裂坡面的效果；对于成分饱和的软土层，则需要采取一级放坡基坑围护的结构，在施工中最好能够使用搅拌桩帷幕防止土层渗水，使用位于放坡平面的临时井点进行水位的降低；对于纵向长度大的基坑边坡，不能再采取单一的搅拌桩围护结构，为了防止结构的侧向位移超过施工标准，需要采取复合土钉墙围护结构，复合土钉墙是搅拌桩完成任务后再通过一次压密注浆使土钉固定得到的支护结
7、构。这些方案都可以增加软土层的抗压能力和抗渗效果，并且将软土层结构的增强和基坑的防水两个常常矛盾的问题和谐地统一起来。 以主楼电梯井和主楼与施工地库之间的通道为例，如果子坑的平面占地面积不大，但是基坡边坑含有淤泥质粘土的话，坑壁的软土层是无法在竖向达到稳定的。而且由于这一类型的基坑平面是限制在主楼基坑内部的，因此不能采取进行放坡操作的方案。实践表明，这时需要选择深层搅拌桩围护结构进行加固。深层搅拌桩围护结构一般运用范围是承载压强不足 120Kpa 而且含水较多的粘、粉性软土层的基坑施工，因此淤泥质粘土是完全可以采用的。深层搅拌桩围护结构的施工比较简单，耗费的人力物力和财力都不多，不仅可以大大提
8、高基坑变形的预防能力，还能够防止钢板桩支护结构撤掉之后筏板地基的损坏，对于主楼基坑的坑底回弹现象也有一定程度的避免。对于这种特点的基坑，比较合理的处理方案就是采用深层搅拌桩围护结构。 三、软土地区大面积、多层次基坑的施工组织设计 大量的经验表明，软土地区大面积、多层次基坑施工过程涉及到许多单元，在进行施工组织设计时，务必要统筹全局，综合施工工艺和基坑围护结构等多项因素。具体的施工组织设计的步骤如下： 1.深层搅拌桩施工。先进行主楼基坑和主楼与施工地库之间的通道的基坑施工，建立好基坑围护结构和主楼与施工地库接口处的土钉墙固定结构。然后通过双头“8”字形搅拌桩做好施工地库基坑周围的止水帷幕。搅拌桩
9、的坝体情况各异，要先深后浅地进行基坑施工，为以后的施工打下充足和良好的基础。 2.压密注浆。对于主楼基坑和施工地库基坑的交界面部分，应采取压密注浆的方法，从而使得土钉锚固段的软土层强度更高，从整体上大大提高复合土钉墙围护结构的围护效果。 3.放坡开挖。对主楼基坑和施工地库基坑采取相应级别的放坡开挖，选择混凝土进行护坡，盲沟和集水井进行排水。这时就为主楼底板的浇筑做好了充分的准备。接下来只要依次进行主楼基坑的开挖、基坑排水、放坡开挖和土钉墙的施工，这些都属于主楼基坑和施工地库基坑的深层次建造工作。 总而言之， “细节决定成败” ，细节也决定精彩。软土地区大面积、多层次基坑施工虽然相较于一般地区的基坑施工有一定的难度，但是只要抓住软土地区的土层特点，选择科学合理的施工方案，进行有序地施工组织，就可以保证基坑施工的质量和安全，促进我国城市建设的可持续发展。 参考文献： 1房金龙； 深层搅拌桩在深基坑支护工程中的应用J；科技情报开发与经济 2009（20） 2周海良； 土钉技术在软土地区基坑工程中的应用J；今日科苑 2008（16） 3卢晓峰；丁勇春； 特殊类型基坑变形性状二维有限元分析J；岩土力学 2007（S1） 4叶文武；王保田；李守德；周银宝； 一种考虑深基坑坑角效应的土压力计算方法J；岩土工程界 2007（04）
