论基坑围护及土方开挖技术建筑施工中的应用
关键词：建筑施工；基坑围护；土方开挖
1工程概况
本工程总建筑高度为18.80m，总建筑面积为21286㎡，为地下一层，地上四层的钢筋混凝土框架结构建筑物。设计标高±0.00m，相当于黄海高程为5.80m，自然地面相对标高为-0.40m，采用钻孔灌注桩基础，最大单柱荷载4000kN/柱，单桩承台。基坑围护采用排桩加钢筋混凝土内支撑体系，排桩采用φ600/φ700@1000/1200钻孔灌注桩，在自然地面下-1.90m处设一道钢筋砼水平支撑，支撑断面分别为350×500，500×600，700×700，形式为四周角撑加局部对撑，压顶梁截面尺寸为1000×600。止水帷幕采用一排φ600@450的单头深层水泥搅拌桩，基坑局部有5排φ600@500的深层水泥搅拌桩加固墩。
2工程周边环境情况
本工程位于沉积平原地带，场地较平坦。地下室边线距用地红线4.0m左右。周边管线分布情况较复杂，4个方向都有热力管线、配水管线、燃气管线等，为此要加强管线的保护。
3工程地质情况
4工程水文条件
本工程场地地下水埋深较浅，为地表下0.40～1.50m之间，浅部地下水类型为第四系孔隙型潜水，主要为接受大气降水和地表水渗入补给的孔隙潜水。基坑开挖影响范围内的土层透水性较差，水量不大，基坑开挖时采用明排措施。
5基坑围护设计的选择
根据现场实际情况及土方开挖深度，基底所处的土层和周边环境情况，基坑围护设计方案采用排桩加钢筋混凝土内支撑体系，具体围护设计如下：
5.1基坑东侧、东北侧方向，基坑开挖深度按板垫层底考虑为4.15m，采用φ600@1000钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为7.0m。桩顶设1000×600压顶梁，压顶梁相对标高为-1.90m，主角撑尺寸为700×700，地面到平台1∶0.5放坡，坡面挂φ6.5×6.5@300双向钢筋网，喷射80厚C20砼。桩后设1排φ600@450水泥搅拌桩挡土和止水，搅拌桩进入坑底3.0m；坑底土采用7×5排φ600@500水泥搅拌桩格栅状墩式加固，有效加固长度为3.0m。
5.2基坑北西侧，基坑开挖深度按板垫层底考虑为4.75m，采用φ700@1000钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为10.0m。桩顶设1000×600压顶梁，压顶梁相对标高为-1.90m，主角撑尺寸为700×700，地面到平台1：0.5放坡，坡面挂φ6.5×6.5@300双向钢筋网，喷射80厚C20砼。桩后设1排φ600@450水泥搅拌桩挡土和止水，搅拌桩进入坑底2.0m；坑底土采用5排φ600@500水泥搅拌桩格栅状连续加固，有效加固长度为3.0m。
6基坑土方开挖施工
基坑呈长方形，形状较为规则，尺寸为73.62×60.9m，基坑面积为4415㎡。自然地面相对标高为-0.40m，地下室基础板厚450mm，垫层厚150mm，板面相对标高-3.95m，板底挖深有-4.15m、-4.75m等；而承台地梁处挖深为2.4m、4.5m、4.75m、5.35m、5.7m等；开挖深度按板垫层底考虑，基坑大多数开挖深度为4.15m，另外区域内开挖深度为4.75m，沿着此区域范围内土方高差为0.60m，因此现场采用四排φ600@450单头水泥搅桩进行加固围护，效桩长度为3.1m和3.7m，空钻部分长度分别为2.4m和1.8m。
6.1基坑降排水措施
本工程场地地下水埋深较浅，为地表下0.40～1.50m之间，基坑开挖影响范围内的土层透水性较差，水量不大，基坑开挖时采用明排措施。
6.1.1坑外排水
基坑在围护桩压顶梁浇注完成后做排水明沟，明沟设置在基坑外距围护桩中心约1.50m处，明沟规格为300×300，并在间隔30m左右设置一只外径为800×800×1000的集水井，拦截场外雨水，及时用潜水泵将集水井内的水排掉，经沉淀并流入城市下水道管网之中。排水沟及集水井采用240厚红砖砌筑，内侧1∶3水泥砂浆粉刷，在排水沟上统设带栅盖板。
6.1.2坑内排水
基坑内部采用明沟与集水井相结合进行排水，在基坑底处沿围护桩内侧统设300×300的排水沟一圈，并间隔30m左右设置外径1000×1000的集水井8只，其集水井底低于基础承台底0.60m左右，井内设置泥浆泵。基坑开挖后，在基坑土层面上挖断面200×200若干条水沟连接四周排水沟，沟内用石子充填，当地下水渗到土层面时，先流入由石子充填的沟内，再流向排水沟流入集水井，泥浆泵间断抽水。
6.2基坑土方总体开挖顺序
基坑土方开挖施工，严格遵守分层开挖和由四周向基坑北侧均匀退挖的方法，不得超挖和采取不对称的开挖。
本基坑除开挖深度为4.75m，其余大多数开挖深度均为4.15m，承台、地梁土方的开挖等到相邻底板土方挖到后，再针对性的开挖。先大面积开挖除供电机电设备建筑物外的其余基坑土方，即东北侧内角支撑的第二道斜撑为土方开挖界限。在基坑土方第一层大面积开挖之前，此建筑要拆除上面三层，保留一层。等到地下室顶板结构施工完毕并模板拆除，混凝土达到相应设计强度后，相应的供电及机电等设备全部搬迁到地下室中，而后再拆除剩余的一层建筑，而后相应的此处结构再进行施工。
根据本工程基坑地理位置和设计支撑位置等要求，在基坑北侧支撑部位设置出土口一个，修筑临时运土坡道，作为运土汽车上下基坑的道路，此处支撑下土方先保留，并铺设钢板作为临时通道。基坑内主要采用2台EX-200的挖掘机挖土，装运作业；另选3台小型挖掘机挖除支撑下土方及互相传递运土工作。
