湿陷性黄土地区土方开挖质量控制要点及工期

浅谈湿陷性黄土地区土方开挖质量控制要点及工期优化【摘要】为了确保湿陷性黄土地区地铁施工开挖的安全与工期需要、做到技术先进、经济合理、保护环境、结合本工程特点因地制宜、采取合理的施工方案、做好基坑内外排雨水措施、严禁雨水等地表水浸入周边湿陷性黄土层引起地表不均匀沉降，保持原水文地质条件，在开挖过程中严禁超挖、并及时架设钢支撑、施加预加压力，充分利用“时间-空间效应”做好土方开挖、桩基网喷、钢支撑架设的工序衔接、加强桩身位移及地表沉降监测、确保建筑物的任何沉降均在严密的监控之内、做到信息化施工、采取合理可行的施工方案解决湿陷性黄深基坑土开挖工期紧任务重困难、确保主体结构节点工期完成

1、前言对于地铁工程而言，土方开挖与主体施工密切相关，很大程度上影响节点工期完成，为了确保本工程施工进度及安全质量可控、在基坑开挖中应从上而下分层、分段，拉槽开挖，留土护壁，应快挖快撑,减少无支撑暴露时间、在基坑底及坑壁应预留300mm厚的土层、由人工挖掘修正至设计标高，不得超挖和扰动基坑；并及时进行清底验槽,浇筑垫层封闭基坑、减少地基土暴露时间，为主体工程平行流水施工创造条件

2、工程概况及地质、水文情况

2.1工程概况万寿路站III-IV号综合出入口位于西安市万寿路与长乐中路的交叉路口西侧，沿长乐中路路中布置东北侧为西安花卉有限责任公司；西北侧为中国兵器工业业集团西安北方光电有限公司；西南侧为十四街坊西光小区；东南侧为十四街坊黄河厂小区由于m-IV号综合出入口基底埋深约

20.7米，其基底均位于湿陷性黄土层若地基土开挖中发生遇水湿陷，使III-IV号综合出入口结构发生不均匀沉降而造成破坏为避免基底发生不均匀沉降，设计考虑采用桩筏基础对III-IV号综合出入口进行地基处理，地基加固桩采用4）800mm的钻孔灌注桩进行基底基础加固本次基坑开挖长度为

174.7米、加宽段宽度为

28.5米，标准段的宽度为

23.3米，开挖深度最深处为

22.7米（集水坑处）

2.21程地质情况本站附属工程场地标高为

424.45-

425.23m,地貌属沪河三级阶地本工程影响深度内主要地层为素填土Q4ml、新黄土Q3eol

3、古土壤Q3el

3、老黄土Q2eol

3、砾砂Q2al

5、粉质黏土Q2M

1、粗砂Q2al5粉质黏土Q2allo

2.3水文地质条件钻探揭露的场地地下水属潜水类型，2008年11月车站详勘时钻孔内量测的稳定水位埋深

25.50-

27.50m,相应标高

397.33〜

399.21mo详勘期为平水位期，据西安市多年水位观测资料，拟建场地低水位期为7〜9月，高水位期为12月至翌年3月水位年变辐2m左右

2.4不良地质及特殊岩土

2.

4.1湿陷性黄土据室内湿陷性试验结果，结合场地地层条件，场地内主要湿陷性土层分别为3-1-1层新黄土、3-2-1层古土壤及4-1-1层老黄土根据试验结果结合地层条件，1II-1V号综合出入口场地按自重湿陷性黄土场地，其地基湿陷等级为II级

2.

4.2饱和砂砾土4-8层粗砂、4-9层砾砂及4-10层圆砾土位于综合出入口结构底下，明挖基坑开挖处理不当时可在坡角及基底产生涌砂现象

3、土方开挖工程控制质量要点

3.1基坑开挖必须“从上而下分层、分段、留土护壁、快挖快撑、及时封闭、加强监控量测”的原则进行施工

3.2基坑开挖施工时，基坑周边2米范围内地面堆载不得大于20kpao

3.3基坑内设有临时型钢柱、型钢梁支承钢支撑基坑开挖前，按设计图纸要求钻孔安设临时型钢柱；基坑开挖期间及时架设临时型钢梁及连接、固定构件

3.4在施工过程中应根据现场施工实际情况与地质勘察资料进行核对，若有变化应立即通知我监理主管工程师、设计单位代表现场调整处理，以满足设计要求

4、方案比选

4.1方案一

4.

1.1开挖原则III-IV号综合出入口基坑采用“纵向分段、竖向分层、分层分台阶开挖、及时支撑、加强监测”

4.

1.21区划分I1I-IV号综合出入口结构根据变形缝、后浇带位置及工程量考虑,施工划分5个施工段（节）

4.

1.3机械设备土方开挖按区段划分进行，采用分层台阶法开挖工作面基坑开挖配备4台挖掘机，1台装载机

4.

1.4开挖流程基坑开挖总流程为保证施工进度，采用从东西端头分别开挖施工，各工作面形成流水作业

4.2方案二

4.

2.1开挖原则III-W号综合出入口基坑采用采用“横向分段、纵向放坡分层、适时开挖、台阶法作业、及时支撑、加强监测”

4.

2.21区划分III-IV号综合出入口结构根据变形缝、后浇带位置及工程量考虑,施工划分7个施工段（节）

4.

2.3机械设备土方开挖按区段划分进行，采用分层台阶法开挖采用挖机接力倒土、高峰期时投入三台挖机施工、二台接力倒运、一台配合现场其它工序施工

4.

2.

4.1钢筋混凝土斜撑及冠梁施工挖土与钢筋混凝土支撑及冠梁施工有交叉，考虑将挖土施工尽量提前，支撑及冠梁施工对挖土影响降到最小，第一段土方开挖见底所需要的放坡长度，出土车辆的高度及爬坡能力等因素（重车爬坡能力15°）,故将第一段冠梁及钢筋玲支撑应全部施工完成，即可开始挖土施工

4.

2.

4.2土方开挖方法

（1）基坑开挖总流程为保证施工进度，土方开挖时采用“横向分段、纵向放坡分层、适时开挖、台阶法作业”综合出入口主体基坑东西长

174.2m,基坑的平均宽度

22.6m,基坑平均开挖深度

20.8米，考虑汽车重载上坡，纵向放坡角度定为18〜20，竖直方向分10层，每层开挖深度

2.0米左右，因此每个开挖面分9步开挖到基坑设计标高，其中基坑底设计标高30cm以上采用机械开挖，剩余30cm采用人工清底，防止地基被扰动，影响地基承载力土

（2）基坑纵向由西向东采用挖掘机放坡分层倒退开挖自卸汽车驶入基坑内，挖掘机挖土装车外运为保证汽车行驶方便，现场放坡坡度为18°〜20°o当挖掘机分别放坡开挖至21轴时，受现场场地限制无法进行放坡开挖，此时改用台阶法开挖采用挖掘机自下而上“接力开挖”，进行倒土作业将土方导至顶部，然后装车外运若因下雨天气或其他因素，自卸汽车无法进入基坑，可直接采用台阶法,用多台挖掘机将土倒运至基坑外、装土外运

5、结语“横向分段、纵向放坡分层、适时开挖、台阶法作业、及时支撑、加强监测”因其诸多的优点被工程界广泛应用，现场施工中根据工程特点抓住影响土方开挖质量控制的关键环节、因素，采取相应的质量控制与预防措施，避免影响质量的事故发生，就能确保湿陷性黄土土方开挖质量，为后续工程打下坚实的基础、减少机械设备投入、主体结构平行流水作业及机械设备、钢支撑、方木、竹胶板等材料二次周转、优化工期、节约成本等创造良好的基础、确保业主节点工期实现参考文献

[1]地下铁道工程施工及验收规范.GB50299-1999,2003年版.

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202-2002

[3]湿陷性黄土地区建筑规范.GB50025-

2004.

[4]建筑基坑支护技术规程.JGJ120T

999.。