如何提高综合管廊基坑边坡稳定性

更新时间2018-11-29 12:52:02

        随着科技发展及生产力提高，城市人口剧增，城区范围日益扩增，随之带来的是地下管线需求不断加大，如何在有限的地下空间进行合理规划，是城市发展需解决的尤为重要的问题。

       一般情况下，深基坑是指底面积在27平方米以内（不是20），且底长边小于三倍短边，开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。  

      管廊基坑深度一般为几米至十几米，宽度则为十米左右，沿线长度可达达几百米甚至几公里，属深基坑范畴。管廊整个施工过程基本是在基坑内进行的，危险性极大，因而怎样做好基坑支护及安全防护工作，防止基坑坍塌，确保周围及坑内安全，而后进行坑内作业，是深基坑工程的首要解决问题。本文以肇庆新区城市地下综合管廊与同步建设工程为例，对这些问题进行简单分析和研究。   

       选择合理的基坑支护类型 

       深基坑支护技术不仅要先进可靠，保证边坡稳定，还要确保施工时周围建筑物的稳定及安全，同时，基坑开挖及支护期间，地下水的控制引流也属其范围。随着科技发展及经验积累，许多新的支护技术得以研究应用。结合基坑的特点，如何选择经济、合理的基坑支护类型是施工前的一个重要步骤。 

       根据本地区实际情况，提出以下两种基坑支护方案进行简单阐述：   

       1）钢板桩支护  

      技术成熟可靠，具备可实施条件。施工简便，速度快，工期短，钢板桩可拔出重复使用较经济。并且钢板桩为预制成品，施工质量易保证，整体性较好。缺点是施工需专用打压设备，施工中振动噪音大。接头的防水处理要求严，刚度比排桩和工字钢刚度小，开挖后变形大，容易引起土体移动。该支护一般用于基坑深度≤7米的地段。 

       2）灌注桩＋水泥搅拌桩（旋喷桩）止水 

       此种支护形式具有平面布置灵活，结构刚度较大，开挖后变形较小，地面沉降较小，土层水平位移小，施工工艺简单等优点。但施工中有噪音影响，工期较长，灌注桩需要一定的养护时间，工程成本较高。灌注桩支护一般用于基坑深度较深其余简便支护无法实施的地段（基坑深度≥7米）。        4、采取有效地下水控制措施  

       施工前应调查、明确临近是否存在地下水管道（如给水管、污水管、雨水管等）老化、渗漏水现象，以免地表水渗入基坑侧壁土中，增加不利因素，并禁止生活用水、地面污水等地表水随意排放至基坑内。 

       基坑钢板桩支护段，采用钢板桩进行止水，钢板桩施工采用振动法进行，需要保证锁扣紧密，以达到控制地下水位的目的；而钻孔灌桩支护段，距支护桩中心线0.15m设置桩径0.8m的高压旋喷桩止水帷幕，桩间距1.2m，与灌注桩咬合宽度180mm，从而达到止水效果。基坑开挖前，为防止地表水流入基坑，需在基坑地面四周设置截水沟，将水流引向附近水系；开挖过程中在开挖面两侧设置临时排水沟和集水井用水泵抽至坑顶截水沟排走，在基坑开挖完成后，在基坑底部两侧坑底设置集水井和排水盲沟，用抽水泵抽至坑顶截水沟排走。 

       管廊基坑土方开挖原则： 

       土方开挖遵循“时空效应”理论，竖向分层、水平分段、纵向放坡。  

       分层：根据支撑设置情况分层开挖，每层开挖至支撑底标高以下0.5m。分层放坡挖土装车外弃。分层挖土时，从中间向两侧挖土，开挖过程中形成土体护壁。 

       分段：沿管廊纵向根据支撑平面位置30m一个流水段划分，每段分段开挖长度不超过8m，即每小段完成2～3根支撑范围内的土方开挖工作量，随即紧跟其后进行钢围檩及支撑施工并施加预应力，应考虑附加预应力措施。 

       纵向放坡：沿基坑开挖方向纵向进行放坡，纵向放坡系数为1：3～1：4。 

       严格控制基坑底标高，在达到设计标高以上30cm时，改用人工开挖修整，局部超挖部位，用碎石回填，不许直接用粘土或杂土回填。土方开挖到位后，尽快施工垫层及主体结构等。  

      土方开挖应严格按照“分层分段、限时开挖、严禁超挖”原则，并尽可能对称、均衡地进行土方开挖。 

       管廊坑边防护 

       在管廊深基坑施工中，随着基坑开挖，支护结构外侧形成坑边，由于基坑深度大，坑边区域存在严重的安全隐患，而基坑只有在管廊结构完成施工后方可进行回填，这就给深基坑施工造成一定的安全风险。并且，管廊深基坑范围大，距离长，坑边防护工作更是不可或缺，因此在基坑回填之前，必须做好坑边防护，预防人员坠落。 

       按照规范规定，本工程管廊基坑周边须设置护栏。搭设时需注意安全护栏应搭设在距离基坑顶部3m范围外，高度为1.2m，采用密目网封闭。护栏内不得堆卸材料。