淺談軟土地區(qū)雨季土方開挖施工技術

郭福生 白 帥 王志超 趙世明 龔 琦

(中國建筑第八工程局有限公司大連分公司，遼寧 營口 115000)

1、項目背景概況

1.1 地質、氣候情況

本工程位于遼寧省營口市中心地段，占地面積13萬㎡、建筑面積72萬㎡，由商業(yè)區(qū)與住宅區(qū)組成的大型城市綜合體。營口市西臨渤海遼東灣，根據地勘報告可知，本場地在大地構造單元屬于中朝準地臺華北斷坳下遼河斷陷盆地的南緣，新構造運動為新華廈第三巨型沉降帶南部邊緣，第四系地層為海陸交互沉積形成?？辈靾龅胤秶鷥冉衣兜闹饕堑谒南岛ｊ懡换コ练e地層，主要由雜填土、粉土夾粉質粘土、粉質粘土與粉砂互層、粉砂、淤泥質粉質粘土、粉砂、粉質粘土等組成，分布特征表現為海陸相交互沉積，不均勻性及變異性大。勘察過程中，所有鉆孔均見地下水，地下水類型分別為上層滯水和微承壓水。屬于軟弱土地區(qū)。

根據營口地區(qū)的氣候資料可知，營口市年平均降水量為670～800毫米，每年6－8月為該地區(qū)的雨季，尤其是7、8月正當降水量高峰期，約占全年降水量60～70%。按照工程進度計劃，7～8月正處于基礎施工階段，主要是土方開挖。

1.2 土方開挖工程施工情況

本工程商業(yè)區(qū)基底標高－11.700m、－12.800m，土方開挖量約60萬m3，住宅區(qū)基底標高－7.900m，土方開挖量約35萬m3;采用“盆式開挖”方式，分別用三級接力、二級接力方法;開挖前基坑四周用止水帷幕封閉，坑內設管井疏水、設深井降水。

2、降雨對土方開挖的影響

降雨會造成坑內土體的含水量增大，降低土體的強度，土體邊坡的穩(wěn)定性降低易發(fā)生淺層土體滑坡，同時對廠區(qū)內鋪設的臨時道路有很大的影響。在工期上，與效率上，降雨后若不能及時的排水、修復道路，將直接導致停工、窩工，除特大暴雨或少見的大雨天氣，此部分損失都需要施工單位自己承擔。在效率上，受由于降水后，土體的含水率增大，挖土時原來經過排水固結的土體再次變?yōu)轱柡屯?，對挖掘機及運輸車效率影響較大。因此，降雨對土方開挖的質量、安全、成本等影響深遠。

3、雨季土方開挖基本要求及施工措施

3.1 雨前—準備工作

(1)關注天氣預報、坑內排水設備準備

在雨季施工開始前，由項目經理組織成立雨季施工領導小組，各分包隊伍項目經理為組員，組織機構如下所示:

組長:項目經理

組員:總工、生產經理、物資部長、分包項目經理

分包隊伍責任:每個分包隊伍準備30人為應急預備人員，一旦發(fā)生危急情況這些人員可以迅速的組成應急小組，按照小組指令完成任務;由項目物資部根據《雨季施工專項方案》提供所需的物資儲存，如污水泵、水帶等。

為了保證在有降雨時可以快速的啟動排水設備，日常就將污水泵放在指定的集水坑內，排水的路徑 (水帶)確定完成連接至指定的市政排水井處，保證只要開啟水泵開關就可以直接排水。

組內指定人員負責了解天氣情況，重點關注次日、未來3日、未來7日的天氣預報。

(2)保證場內道路安全、暢通 (道路鋪設)

a.場內道路設置、做法

根據本公司在營口地區(qū)及附近的地質情況類似的盤錦地區(qū)多年、多項目的施工經驗，以及本項目的施工組織總設計，繪出了場區(qū)內主干道、次干道的道路鋪設方法，具體做法如圖3.1－1:

面層:200厚C20混凝土;800厚/500厚 (次干道)山皮石壓平;原土夯實。

b.坑內排水措施 (放坡、防雨浸泡、設排水溝、集水坑)

1)在坑內四周砌筑凈尺寸1000mm×1000mm×1000mm的集水坑，間距30m，內側抹灰20mm厚，坑底設置坡度為5‰起始截面尺寸為300mm×400mm排水溝將雨水引向集水坑，槽底操作面向排水溝方向設2‰的流水坡度。下雨時配備水泵對集水坑進行排水 (其中配4臺作為備用)，并將水排到地面上的排水溝中。集水坑及排水溝樣式如圖3.1－2:

2)在下雨前對已經開挖了的基坑側壁用，用防水苫布將整個基坑覆蓋，使雨水沿苫布流到坑內，通過截水溝匯集到集水坑，再利用大功率污水泵排入市政污水管井，形成排水系統，如圖3.1－3所示。

圖3 .1－3 坑內集水坑、排水溝形成的排水系統示意

(3)開挖基本原則遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則，嚴禁無序大開挖，因此確定土方開挖整體思路:由東向西，由北向南 (以A1區(qū)北側公寓為中心點)，按照分塊跳倉法劃分施工段，優(yōu)先保證商業(yè)區(qū)域的工期，在大雨前一天、后一天要嚴格控制挖土的速度，根據現場土壤含水率與飽和情況控制速度，防止因卸載而造成局部塌方。下圖為商業(yè)地塊的施工段劃分圖，見圖3.1－4。

3.1－4 跳倉法施工段劃分圖

3.2 雨中—排水、應急工作 (坑內排水及時，不會發(fā)生坍塌事故)

當遇到大雨天氣時，要馬上組織人員、設備進行排水。除在預設的集水坑內設泵抽水外，同時立即啟動應急措施，對仍然可以使用的降水井也要啟動，目的就是全力外排明水，讓雨水在坑內停留一分鐘就少一分危險。對基坑周邊、場內施工道路進行定期巡查，發(fā)現不穩(wěn)定情況立即上報處理，防止發(fā)生坍塌事故。

3.3 雨后—及時復工

軟土地區(qū)的土方開挖工程在雨季施工有較大的危險性，尤其是在大雨之后，因此雨后的復查尤為重要。一般由項目技術負責人組織各參建單位參加。雨后主要復查土壤的表面含水率、飽和程度、基坑土體穩(wěn)定性等情況，其中最重要的是土壤的飽和度，直接影響土體承載力，對是否可以上挖掘機起到重大影響。當工期緊張時，要采取一定的安全措施，一般由表面換填法和道路臨時硬化。

表面換填法，是將挖掘機作業(yè)區(qū)土體表面300～400厚的泥漿換置為3:7灰土的方法。這種方法適用于降雨量中等、雨水基本被土壤吸收的情況。這種方法代價較小，可操作性強。

道路臨時硬化的方法，就是利用預制混凝土板或4～5mm厚鋼板將開挖面或道路臨時鋪設的方法。這種方法一次性投入大，但是鋼板周轉率高、損耗很小，基本可以全數回收。

3.4 保障措施 (成立保障小組)

根據本公司在營口地區(qū)豐富的施工經驗及當地的氣象資料可知，本工程所在地的雨季周期較長，降雨頻率較高且多集中在晚上。因此，必須做好保障措施。

物資保障方面:主要是配備充足的水泵 (數量根據現場集水坑情況而定)、水帶 (長度根據集水坑位置排布、統計)、臨時電箱、電纜線，除了正常對這些材料設備準備外，還要準備一些備用。日常要多對水泵檢修，提高利用率。

人力資源保障方便，即要求各勞務隊指定人員負責抽水設備的管理、使用，一旦需要排水則立即轉為專職人員，同時各分包要有備用的人員以備不時之需。

4、結束語

現代的施工技術已經越來越發(fā)達了，一般的雨季土方施工難度也不大，但是對于工期緊張的項目，尤其是在軟土地區(qū)的工程而言，還是具有一定的特殊性、危險性。因此要求我們在這特殊的時期施工時，還是要以安全為主、以人為本。在施工方面重點是，對已經挖至設計標高的部位要立即完成墊層施工，減少基坑暴露時間，增加邊坡和基坑支護的觀測，對樁錨支護體系的工程還要降低支護樁懸臂高度。