蔡 斯，阮永芬，張 磊

(1.昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650500；2.云南建投中航建設(shè)有限公司，云南 昆明 650500)

由于特殊的地理環(huán)境，昆明滇池形成了分布廣及埋深大的泥炭質(zhì)土，給工程建筑造成了極大的阻礙。昆明的湖沼相泥炭質(zhì)土被視為特殊土，不包括在現(xiàn)行的六大土類[1]中，具有高含水率，高壓縮性，承載力低，靈敏度高等特點，并且昆明地下水位較高，昆明許多的基坑及工后沉降都是由于泥炭質(zhì)土的特殊性質(zhì)導(dǎo)致的[2]。對于泥炭質(zhì)土土層的處理措施是地基工程建設(shè)和經(jīng)濟造價的重要組成。

1 工程概況

擬開挖的深基坑位于昆明滇池周邊，地層中含有大量泥炭質(zhì)土。擬挖基坑安全等級設(shè)為一等級，設(shè)計使用2 年。根據(jù)場地土層特質(zhì)，采用0.8m 地下連續(xù)墻支護方案，連續(xù)墻在標準段設(shè)計為長15m?；由疃?4.97～17.06m，覆土厚度約1.383～2.168m。

擬挖基坑場地總體地勢平坦，地面標高為1 885.91～1 887.16m。場地表層為近期人工填土，下層為全新統(tǒng)沖湖積層，下層土層主要由泥炭質(zhì)土、黏土及粉土、粉砂、細砂、中砂、粗砂、圓礫土組成。其中泥炭質(zhì)土分布有四層，顏色為黑色和灰黑色，軟塑～可塑，主要成分以黏粒為主，并含有機質(zhì)及未分解的動植物殘骸；承載能力較差，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

地下水位距地表1.8～5.0m，地下水位較淺，受含水層層面起伏影響，具微承壓性。

2 基坑施工難點

基坑開挖深度中含有兩層平均厚度為2.1m的泥炭質(zhì)土，由于泥炭質(zhì)土的影響，基坑穩(wěn)定性較差，泥炭質(zhì)土重度低于常見土體，僅為12kN/m3，泥炭質(zhì)土土層的位置會隨著地下水位的變化而變化，導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降或隆起；土中含有的腐爛植物殘體、有機質(zhì)及高孔隙比等特性導(dǎo)致與水泥的水化反應(yīng)形成強度較低，當攪拌土中水泥含量超過20%后水泥土強度不再提升；含水量高達202%、高靈敏度、觸變性大，基坑兩側(cè)容易產(chǎn)生變形。為防止對基坑附近公路和建筑影響在設(shè)計開挖及支護等方案設(shè)計時要充分考慮不同土層的影響。

3 基坑開挖施工方案

根據(jù)工程特點及工期安排，主體結(jié)構(gòu)施工采用總體平行、分項流水作業(yè)方式。根據(jù)施工進展情況和施工條件，見縫插針，合理組織。采用半蓋挖順筑法施工，主要步驟為：①做好前期準備，水、電、路通及平整場地；②進行圍護結(jié)構(gòu)的施工，形成有效的隔水帷幕；③進行開挖第一個土層，并進行冠梁及第一道砼支撐施工；④開始降水施工；⑤反復(fù)開挖及梁和砼支撐施工，直至開挖到坑底且做好墊層施工安裝好接地裝置；⑥依次拆除梁、砼支撐及鋼支撐同時做好相應(yīng)土層的側(cè)墻及板塊。

3.1 基坑降排水

根據(jù)工程實際情況先使用封閉的圍護結(jié)構(gòu)對待開挖地基形成有效的隔水帷幕，并使用井點降水對坑底進行降低地下水位、疏干土體，以保證坑內(nèi)的土體達到穩(wěn)定狀態(tài)，提高土體抗剪強度。降水需要在開挖前20 天以前就把水位降至開挖面1m 以下，這一過程應(yīng)伴隨主體結(jié)構(gòu)的開挖和整個施工過程完結(jié)，不得中途停止，底板下設(shè)置泄水孔，待頂板覆土后封閉泄水孔?；觾?nèi)降水井成孔直徑0.6m，井深30m。降水井管全部采用鋼質(zhì)焊管，其中標準段及觀測井井壁管長度為20m，壁厚4mm，過濾管長度為10m，壁厚3～4mm，管徑0.25m，濾管外包單層80 目錦綸濾網(wǎng)，濾料為礫砂。

在正式降水時需對部分井點進行抽水試驗并進行數(shù)據(jù)的分析，為接下來全部井點的降水提供數(shù)據(jù)參考。在降水期間要加強對地塊周邊的建筑、地下管線等進行實時監(jiān)測，對重要的建筑進行注漿等保護，必要時采取回灌措施。

3.2 基坑開挖順序

根據(jù)實際施工情況基坑部分開挖示意圖如圖1，基坑采用從兩端向中間施工，兩側(cè)土方開挖結(jié)束后再向標準段進行。根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求分為四層開挖，采用縱向分段、豎向分層的方式開挖?；觾?nèi)排水設(shè)施影響范圍內(nèi)的土方以人工開挖為主小型機械為輔，每層平臺間預(yù)留一定平臺且設(shè)置為單向坡。

圖1 土方開挖示意圖

基坑中共設(shè)三道支撐，自上而下第一道為混凝土支撐、第二、第三道均為管徑609mm、壁厚16mm 的鋼支撐。為保證支撐的穩(wěn)定性，在鋼支撐施工結(jié)束后需在兩端施加預(yù)應(yīng)力。

為保證安全，需要遵守基坑土方開挖原則，必須在圍護及降水已達到要求后才可進行下一步施工，根據(jù)本工程實際，按照“開槽驗縫，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的開挖原則確保施工安全，運用好“時空效應(yīng)”理論，做好機械設(shè)備的選型和配置，以求達到高質(zhì)量、快進度、低成本的目標。

4 結(jié)語

在施工過程中要根據(jù)實際情況使用相應(yīng)的施工方案，在本文的案例中根據(jù)泥炭質(zhì)土以及深基坑的特性采用地下連續(xù)墻的加內(nèi)支撐的支護方式，井點降水法，用半蓋挖順筑法施工，開挖時采用縱向分段、豎向分層的方式開挖，按照“開槽驗縫，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的開挖原則，既保證了施工安全，又降低了造價，提高工程質(zhì)量，加快了施工進度。