某水池基坑开挖及支护施工案例

某水池基坑开挖及支护施工案例

况轩

中南勘察基础工程有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要：本文详细说明了某水池基坑开挖及支护施工过程，在充分考虑现场地质、水文及相邻构筑物的不利条件编制施工方案，较好的做到了施工安全与施工成本最佳控制，不失为中小型基坑开挖与支护施工的较好案例。

作者：况轩  中南勘察基础工程有限公司            

1、工程概况

某道路堆场工程油污水处理站综合水池设计长*宽为8.7*7.7米，基础土方开挖深度为4.55米，局部5.55米。工程西面有一油污水处理间（一层建筑，层高3.9米），到其临边建筑外墙的距离为4.5米，另三边附近没有建筑物。

根据勘察资料，本场地土层为第四纪全新统冲积层，主要为可塑的粉质粘土、中密～密实的粉细砂层，基础持力层C2粉质黏土，要求地基承载力特征值130kPa。

场地存在孔隙潜水，潜水分布于所有地层中，无明显的隔水层。由于场地位于长江附近，地下水位高且土层处于饱水状态，透水性较强，水量丰富。

水池结构剖面图如下：

2、基坑支护方案

根据现场工程地质、水文条件及相邻构筑物的不利条件，采用基坑东、南、北开挖放坡，基坑西侧采用槽钢桩（具有成本低可回收利用的优点）支护方案。基坑西面已有建筑物的条形基础深度为-1.6米，故此面采用1:0.5放坡，先开挖2米深后，在离建筑物2.3米处，用长6米25#A槽钢紧密排布压入土体，用Φ28钢筋将各根槽钢拦腰焊接起来，并在西南及西北后侧8米外自然地面压入5米长槽钢，入土深4.5米做锚固桩，然后用直径16的钢丝绳将前面压入的一排槽钢与锚固桩栓联一起紧固，此后再继续进行开挖。槽钢桩施工要求入地深度不少于3m，尽量紧贴压入土体中，确保旁边建筑物及基坑安全。

槽钢支护部位如下：

距离综合水池池壁外边线2.2米，距离西边油污水处理间2.3米，槽钢桩支护长度为12米（红线处），锚桩共两根（方框处）。

3、基坑开挖方案

3.1、工艺流程

测量放线→一层土方开挖→控制高程测量→二次边坡放线→西面槽钢支护施工→二层土方开挖→高程测量→基底300人工清底→集水坑设置→基坑验槽→地表排水沟设置→维护栏杆。

3.2、施工准备

1）制定基坑开挖施工方案，依照施工总平面布置图和基坑土方开挖图，确定开挖路线，基地标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。

2）建立沉降位移观测点，观测基坑开挖过程的位移沉降情况，做好临时性排水设施。

3.3、基坑开挖施工

1）、基坑东、南、北侧按1:1坡比分层开挖放坡，上层土方挖坡高2.0m后形成1米宽台阶，在继续开挖至坑底下层1.95米。

2）、基坑西侧先在距建筑物边1米处按1:0.5进行放坡开挖2米深，形成0.5米宽台阶，再用专业设备进行槽钢桩的施工，完成槽钢支护加固后，再继续按坡比1:0.5开挖至坑底（此处坡度变化处必须人工修坡，严禁挖机破坏原土层），开挖土方及时运至远离基坑边的安全距离存放。

3）、挖土过程中测量配合测定标高，开挖时机械挖土，人工修坡，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。挖至距设计基底标高0.3m时，采用人工开挖至设计标高。

4）对基坑边坡土方开挖按照既定的基坑顶线及坡比组织开挖，安排专人跟踪检查边坡的土方开挖质量。在机械开挖边坡土方后，人工修整边坡，使边坡平整度满足要求。在基坑边坡出现异常的情况下，立即通知各相关单位到现场查看，针对出现的异常情况商定处理方案。开挖完成后及时进行坡面防护。为保证放坡土方不被雨水浸蚀造成塌方，机械开挖完成后，立即进行人工修整。四周边坡彩条布覆盖，并在坡面间隔1.5-2.5米梅花状布置木楔，用4×6cm木楔长度50cm左右，打入土内外露5cm以便固定彩条布，彩条布的上端压入地面，坡底采用沙袋压脚。

5）、基坑开挖采用截水沟、排水沟和集水井排水。基坑顶部四周设置500mm×500mm截水沟，槽底四周设500mm×500mm排水沟，槽边共设置两个集水井，对称布置，采用潜水泵及时排除积水。保证地下水位在基底下不小于500mm，禁止坑底泡水，基坑开挖验收后及时浇筑素砼垫层，防止水浸泡和暴露。在土方开挖施工过程中若发现地质情况有较大的变化时及时与设计单位沟通，必要时在卸载平台处增设管井降水措施。

3.4、开挖技术要求

1）、水池基础为钢筋砼整板基础，以粉质黏土层作为持力层，地基承载力特征值fak不低于130kPa。垫层C15厚100mm。

2）、基坑开挖期，保证地下水位处在基底下不小于500mm。

3）、基坑开挖至设计底标高上300mm时，采用人工开挖至设计标高，严禁基坑超挖。

4）、土方开挖完后应立即验收，合格后及时对基坑浇筑垫层封闭，防止水浸泡和暴露，并应及时进行下道工序。 如果经验槽基层地质情况较差，达不到设计基层承载力要求，则将软土挖除清走，换填开山石渣，换填厚度根据钎探结果确定，不小于2m，分层碾压密实，分层厚度不超过300mm，分层检测，压实系数95%，地基承载力特征值fak不小于130kPa。

4、结束语

基坑支护与土方开挖重点是西侧的槽钢支护与开挖，开挖过程中曾发生局部坡面土体滑落、坡肩地面开裂情况，及时在局部增加了一排槽钢进行双排支护加固，解除了险情。另外24小时不间断进行基坑排水，防止土体力学强度降低也是不可忽视的环节。本基坑开挖时正处于去年底多雨天气，开挖支护完成后历经了水池主体结构施工期及春节放假期间的1个半月的基坑未回填期，春节期间还历经了基坑泡水，但监测显示基坑边坡位移、沉降未超过警戒值，无垮塌情况发生，其相邻的房建构筑物无开裂、沉降位移情况发生。