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綜合管溝及電力隧道基坑開挖過程中常見問題及處理措施

文檔作者：肖策，朱忠來，李劍文檔來源：天津二十冶建設(shè)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月16日
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2013年9月上
第42卷第17期
施工技術(shù)
CONSTRUCTION TECHNOLOGY 5l
DOI：10．7672／89i8201317005l
綜合管溝及電力隧道基坑開挖過程中
常見問題及處理措施
肖策，朱忠來，李劍
(天津二十冶建設(shè)有限公司，天津300301)
【摘要】在環(huán)島北路綜合管溝及電力隧道基坑開挖與支護(hù)過程中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜、施工工序多等特點(diǎn)，基坑在
開挖過程中及開挖完成后出現(xiàn)過許多問題，如鋼板樁滑移、基底隆起等。針對環(huán)島北路綜合管溝及電力隧道基坑
開挖過程中出現(xiàn)的一些問題，對淤泥質(zhì)基坑開挖過程中所采取的一些方法和和措施進(jìn)行了總結(jié)。這些處理措施可
以有效地組織施工，地下結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量和安全都能得到有效控制。
【關(guān)鍵詞】隧道工程；基坑；鋼板樁；滑移；地下結(jié)構(gòu)物
[中圖分類號】Tu43；u45l [文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A [文章編號]1002-8498(2013)17JD05l-03
Common Probkms and Treatment Measures During Foundation ExcaVation of
ComprehensiVe Pipe Canal and Power Tunnel
×ia0 Ce，Zhu ZhongIai，Li Jian
(死口彬n舶．20肘et口池rg記oZ comtrwtio，l co．，厶d．，孔D彬n 300301，儺in口)
Abstract：During fbundation excavation and support of comp工ehensiVe pipe canal and power tunnel at
noIth mad of island ring，due to tlle complicated ge0109ical conditions，constmction pmcedures and so on，
many problems appeared during foundation excaVation and after foundation excaVation completed，such as
steel sheet pile slipping， bottom of foundation excavation upl遷t and so on． In View of the problems
occun．ed during f．0undation excavation of comprehensiVe pipe canal and power tunnel，in this paper，some
methods and measures are summarized during silt foundation excavation． The measures can effectively
organize constlllction，the quality and s“bt)，of underground s劬ctures can be efE-ectiVely contmlled．
Key words：tunnels；foundation excavation；steel sheet piles；slip；undergmund stmcmres
1 工程概況
橫琴新區(qū)環(huán)島北路示范段A號路I標(biāo)段綜合管
溝全長2．91km，電力隧道長2．17km，綜合管溝全段
設(shè)置5 500mm×2 900mm斷面，東起道路設(shè)計(jì)起點(diǎn)
處(AKo+500)綜合管溝，西接中AK0+500一
Al(2+670段綜合管溝和電力隧道為合并建設(shè)，設(shè)
計(jì)斷面為5 500mm×2 900mm管道倉、3 200mm×
2 900mm電力倉和5 500mm×2 900mm管道倉、
3 800mm×2 900mm電力倉2種斷面形式，AI(2+
670一AK3+410段為5 500mm×2 900mm斷面的綜
合管溝。綜合管溝及電力隧道基坑支護(hù)采用鋼板
樁，基坑開挖深度為4．3—7．7m。
綜合管溝及電力隧道基坑采用拉森鋼板樁、鉆
[作者簡介】肖策，高級工程師，E·m丑il：xiaoce5888@163．com
[收稿日期】2013J04-16
(沖)孔灌注樁進(jìn)行支護(hù)，鋼板樁依據(jù)基坑深度，采
用拉森Ⅲ型鋼板樁、拉森Ⅳ型鋼板樁，當(dāng)基坑深度
超過9m，采用直徑lm鉆(沖)孔灌注樁進(jìn)行支護(hù)；
部分填石區(qū)域采用鉆(沖)孔灌注樁支護(hù)，鋼板樁、
鉆(沖)孔灌注樁上部對應(yīng)橫撐位置設(shè)置型鋼腰梁，
基坑內(nèi)每隔4m設(shè)置D299mm×12mm或D351mm×
12mm，D402mm×14mm鋼管橫撐，設(shè)置數(shù)量依據(jù)基
坑深度分為1道、2道和3道3種。
根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，環(huán)島北路場地內(nèi)地下
水穩(wěn)定水位埋藏深度標(biāo)高一1．270一3．900m，道路
場地地下部分區(qū)域分布有O～35m厚淤泥，且部分
原來老路區(qū)域存有塊石區(qū)，深度一般為2—5m，部分
區(qū)域深度達(dá)7～8m。
2工程特點(diǎn)
由于環(huán)島北路場地軟土地基為深厚淤泥層，基坑
萬方數(shù)據(jù)
52 施工技術(shù)第42卷
在支護(hù)及開挖過程中易出現(xiàn)鋼板樁滑移、基坑基底隆
起等現(xiàn)象；且在綜合管溝施工過程中，由于已施工完
的人行地道和箱涵距基坑邊5m左右，基坑開挖過程
中還要對已施工完的人行地道和箱涵采取保護(hù)措施，
防止鋼板樁滑移等對周圍結(jié)構(gòu)物造成影響。
3基坑開挖過程中質(zhì)量控制措施
3．1基坑開挖工藝流程
鋼板樁施工-+第1次開挖一腰梁、牛腿及第1
道橫撐施工一第2次開挖_+第2道橫撐施工一第3
次開挖_+混凝土墊層施工-+基坑開挖完成。
3．2基坑開挖質(zhì)量控制
基坑開挖的順序、方法應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)
遵循“對稱平衡、分層分段(塊)、限時(shí)挖土、限時(shí)支
撐”的原則，綜合管溝及電力隧道采用鋼板樁支護(hù)
施工，設(shè)有支撐的基坑應(yīng)遵循“開槽支撐、先撐后
挖、分層開挖和嚴(yán)禁超挖”的原則開挖，并且在基坑
一定范圍內(nèi)不允許堆土。
3．2．1 基坑開挖
1)基坑開挖過程中遵循《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)
程》JGJl20一2012要求，基坑開挖過程中采取分層
開挖、對稱開挖，開挖過程中層高不超過1m。
2)基坑開挖過程中要注意對基坑內(nèi)PHC管樁
的保護(hù)，且基坑開挖中的棄土應(yīng)做到隨挖隨運(yùn)，不
得在基坑5m范圍內(nèi)堆積。
3)基坑支護(hù)周圍場地地面荷載≤20kPa，鉆孔
灌注樁基坑支護(hù)地面荷載≤40kPa。
4)當(dāng)基坑只有1道橫撐時(shí)，安裝最內(nèi)側(cè)第1根
內(nèi)撐，然后開挖第1根內(nèi)撐支撐范圍內(nèi)的土，直至設(shè)
計(jì)標(biāo)高；如設(shè)有2道橫撐，則安裝最內(nèi)側(cè)第1處內(nèi)撐
的第1道內(nèi)撐，然后開挖第1處內(nèi)撐支撐范圍內(nèi)的
土，至第2道橫撐下0．5m處，安裝第1處內(nèi)撐的第
2道內(nèi)撐后，繼續(xù)下挖第l處內(nèi)撐支撐范圍內(nèi)的土
至設(shè)計(jì)標(biāo)高，重復(fù)第2步，開挖第2處、第3處、??
直至整個(gè)基坑開挖完成。
5)最后一次掘土，挖土機(jī)械應(yīng)小心管樁外露部
分，不得破壞。棄土應(yīng)做到隨挖隨運(yùn)，嚴(yán)禁堆棄于
基坑周邊，增加基坑周邊側(cè)壓力。對于基坑“死角”
采用人工挖土或小型挖土機(jī)，汽車式起重機(jī)配合吊
斗出土。
3．2．2基坑支護(hù)
1)基坑支護(hù)鋼腰梁、鋼管橫撐嚴(yán)格按照圖紙?jiān)O(shè)
計(jì)要求施工，施工中注意鋼腰梁尺寸、位置，鋼管橫
撐的間距等，且在鋼管橫撐與鋼腰梁位置注意加肋
鋼板的安裝。
2)橫撐和鋼腰梁標(biāo)高可根據(jù)現(xiàn)場綜合管溝及
電力隧道頂面標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以便施工。
4基底開挖過程中常見問題及處理措施
4．1基底隆起
基底隆起原因?yàn)椋篈號路道路軟土地基為深厚
淤泥質(zhì)層，在基坑開挖過程中受工期緊及珠海市雨
天多等影響，基坑開挖過快、雨水對基坑底部浸泡
等容易造成基坑底部淤泥擾動(dòng)，從而當(dāng)開挖到設(shè)計(jì)
基坑開挖標(biāo)高后，基底易出現(xiàn)隆起，甚至是在基坑
底部澆筑完混凝土墊層后，對混凝土墊層造成破
壞，影響工程進(jìn)度及施工質(zhì)量，如AK2+198一
AK2+21l段區(qū)間基坑基底隆起最高達(dá)近50cm，后
將已安裝完的底板鋼筋拆除，對底板進(jìn)行破除，恢
復(fù)墊層頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高。其處理措施為：①在基坑開
挖過程中，采取“隔一挖一”隔槽開挖(見圖1)措
施，具體方法為，以基坑支護(hù)的橫撐4m為一段區(qū)
間，開挖區(qū)段及時(shí)澆筑混凝土墊層，而兩側(cè)土體在
距基坑開挖地面高程約1．000m時(shí)停止開挖，待已
澆筑的墊層混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，再對土體進(jìn)行開
挖，采取邊開挖邊澆筑混凝土方式。②在基坑開挖
施工過程中，個(gè)別基坑地質(zhì)條件不好，區(qū)域采取開
挖深度大于設(shè)計(jì)開挖深度，加大混凝土墊層厚度，
設(shè)計(jì)為30cm厚C20混凝土墊層，在地質(zhì)條件不好
區(qū)域墊層厚度局部調(diào)整為50cm左右。
基坑
： ‘：
： ． ，
后后先澆‘先澆- ：囂施先瀅施筑混橫撐工 ．筑混 工 ’筑混 ‘凝土 凝土 開 ．凝# 開 ’墊唐 墊層 掘．墊晨掘
區(qū)域． ：區(qū)域‘ ‘區(qū)域區(qū)6區(qū)域． 區(qū)
域域
●
●
●
●
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圖l 基坑隔槽開挖平面示意
Fig．1 ExcaVatiOn plan 0f isolation trenches
4．2基坑鋼板樁滑移
基坑鋼板樁滑移原因?yàn)椋夯娱_挖過程中由于
部分區(qū)段地質(zhì)條件較差，基坑北側(cè)軟基處理CFG樁
只有3～5排，基坑北側(cè)靠近魚塘等地帶，且由于場
地內(nèi)交叉作業(yè)較多，基坑開挖施工時(shí)大型機(jī)械多在
基坑北側(cè)開挖，造成基坑周邊場地地面荷載較大等。
其處理措施為：①對于場地內(nèi)交叉作業(yè)多的區(qū)
域，積極協(xié)調(diào)現(xiàn)場交叉作業(yè)的施工人員、機(jī)械設(shè)備等，
盡量在綜合管溝及電力隧道基坑南側(cè)對基坑內(nèi)土體
進(jìn)行開挖，且開挖過程中嚴(yán)密監(jiān)控基坑周圍土體、鋼
板樁等，查看周圍土體有無下沉、裂縫，鋼板樁有無傾
斜等，如發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象立即停止基坑開挖工作，并禁
止周圍車輛、大型機(jī)械設(shè)備通行等。②當(dāng)基坑開挖過
萬方數(shù)據(jù)
肖策等：綜合管溝及電力隧道基坑開挖過程中常見問題及處理措施53
圈2人行地道與綜合管溝及電力隧道基坑橫斷面示意(單位：cm)
Fig．2 Cross sectiOn of foundation ex姐Va廿0n fbr pedestrian subway and
comprehensive pipe ca船l aⅡd power tunneI(unit：cm)
程中發(fā)現(xiàn)鋼板樁有傾斜，地基周圍土體出現(xiàn)裂縫、下． 出現(xiàn)情況立即停止拔樁。
沉等現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)進(jìn)行基坑支護(hù)，一般采取對基坑第
2道橫撐加強(qiáng)，防止基坑開挖過程中鋼板樁滑移對結(jié)
構(gòu)物的PHC管樁樁基造成影響。③如鋼板樁傾斜較
大，為防止鋼板樁繼續(xù)傾斜，對已施工完的PHC管樁
造成損壞，現(xiàn)場采取對鋼板樁傾斜段基坑回填土，平
衡基坑內(nèi)外壓力，并在傾斜鋼板樁外側(cè)打設(shè)另一排鋼
板樁，減少土體側(cè)移對基坑鋼板樁產(chǎn)生的影響，然后
對已傾斜的鋼板樁拔出重新進(jìn)行施打及基坑支護(hù)，對
基坑形成保護(hù)和恢復(fù)。
4．3 基坑與鄰近結(jié)構(gòu)物人行地道、箱涵保護(hù)
A號路I段共計(jì)設(shè)4座人行地道，現(xiàn)已全部施
工完畢。人行地道北側(cè)綜合管溝及電力隧道現(xiàn)正
在施工，綜合管溝及電力隧道基坑距人行地道最近
處約5m，且基坑底標(biāo)高較人行地道結(jié)構(gòu)底標(biāo)高深。
在基坑開挖過程中對已施工完的人行地道、箱涵保
護(hù)是施工中的一個(gè)重點(diǎn)，且在綜合管溝及電力隧道
基坑完成之后拔除鋼板樁也會(huì)對人行地道、箱涵造
成一定影響。如圖2所示。
其處理措施為：①在基坑開挖過程中在人行地道
北側(cè)設(shè)置水平、豎向位置觀測點(diǎn)，并設(shè)置報(bào)警值，由專
人定時(shí)對人行地道的水平和豎向位移進(jìn)行觀測并記
錄，如發(fā)現(xiàn)水平或豎向位移超出報(bào)警值，立即停止基
坑開挖施工，并對基坑立即回填，平衡基坑內(nèi)外土體
壓力。②在基坑支護(hù)過程中對與結(jié)構(gòu)物相鄰區(qū)域支
護(hù)結(jié)構(gòu)鋼管內(nèi)支撐進(jìn)行加密，由原圖紙的間距4m改
為間距3m；土方開挖過程中，加強(qiáng)基坑監(jiān)測工作，如
發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域，及時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)處理，防止支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)
生較大位移或基底隆起現(xiàn)象產(chǎn)生。③拔樁采用跳拔
法，間隔8m跳倉拔除，拔除區(qū)段及時(shí)用中粗砂回填
鋼板樁空隙或采用水泥漿灌實(shí)，并在拔除鋼板樁的過
程中采用水夯法保證回填砂頂面以上20cm有水，邊
拔插鋼板樁邊用振搗棒振實(shí)砂層，待拔除鋼板樁區(qū)段
砂層密實(shí)穩(wěn)定后，再拔除相鄰區(qū)段鋼板樁，拔除鋼板
樁過程中加強(qiáng)對人行地道水平、豎向位移監(jiān)測，一旦
4．4高壓線下部綜合管溝基坑放坡施工
由于A號路AK2+820，AK2+850左、右區(qū)域
上空有4條20kV高壓線通過，高壓線最低處與現(xiàn)
施工地面距離約為12．8m，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)AK2+820一
AK2+880區(qū)域?yàn)镕P—l型支護(hù)，施工鋼板樁為9m
拉森Ⅲ型，鋼板樁施工時(shí)已不能滿足規(guī)范要求的5m
安全距離，此處結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況采用放坡開挖的
形式進(jìn)行施工。其處理措施為：①A號路AK2+
820一AK2+880區(qū)域采取兩級放坡的形式進(jìn)行開
挖，放坡比例為1：1．5，在坡面上鋪設(shè)西8@25mm×
25mm鋼筋網(wǎng)，在中間平臺(tái)及坡面上鋪設(shè)C15混凝
土。②在開挖過程中采用逐層開挖，由于屬淤泥質(zhì)
基坑，開挖過程中速度不能過快，開挖一段區(qū)間后
停止開挖進(jìn)行晾曬，防止開挖過快對淤泥造成擾
動(dòng)，淤泥發(fā)生流動(dòng)，造成基坑不能成型。
5 結(jié)語
在本工程淤泥質(zhì)基坑開挖過程中總結(jié)的施工
方法和經(jīng)驗(yàn)，不僅可以降低基坑開挖過程中易出現(xiàn)
的鋼板樁滑移、基坑隆起等，而且一些處理措施和
施工經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚩s短整個(gè)工程的施工工期和保證工
程質(zhì)量。本方法適用于地質(zhì)情況復(fù)雜、地下水豐富
的沿海地區(qū)地下結(jié)構(gòu)物工程施工，可有效組織施
工，地下結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量和安全都能得到有效控制。
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