箱涵深基坑施工及大填方沉降监测

箱涵深基坑施工及大填方沉降监测

王洪涛

中交二航局第二工程有限公司重庆市400042

摘要：本文对天府新区货运通道项目K19+140箱涵深基坑施工及该处大填方沉降观测进行了详细介绍，以期对今后类似工程提供借鉴和参考。

关键词：箱涵施工；深基坑；大填方；沉降观测；施工

1、工程概况

该箱涵位于天府新区货运通道改扩建段太合路K18+914～K19+200段高填方区，太合路扩建施工完全利用原路18m，向右侧单侧加宽22m至40m。因既有过水涵洞（K19+152）排水能力无法满足泄洪要求,在K19+140位置处新建一孔径5m×5m箱涵，待新建涵洞完成后，将水流通过改沟引入新建箱涵内，废弃既有涵洞。新建箱涵全长75.63m，最大挖土高度15.5m。由于太合路是合江连接太平的主干道，无法完全封闭道路进行施工，只有通过先施工新建侧后施工既有道路侧的施工顺序，分两节段施工来转换交通保证通行，交通组织见图1-1和图1-2。

3、深基坑施工

3.1施工方法简介

箱涵施工采用放坡开挖施工工艺，最大开挖深度为15.5m，考虑挖方区域为既有回填路基，并且经过长年沉降，认为其土质边坡较稳定，放坡开挖面坡率最小采用为1：0.75，设置2级台阶，并对三面边坡喷锚支护。

受交通通行需求影响，无法一次性开挖成型，本项目采用两次开挖，分段施工。一期施工扩建侧新建箱涵，开挖边线为既有道路中线右侧1m处，基坑开挖面坡率采用1:0.75，分两级台阶，台阶宽2.5m，箱涵两侧开挖面坡率采用1:1，分两级台阶，台阶宽5m。待扩建侧箱涵施工完成后，进行该侧的路基回填施工，其中既有道路侧路基边坡采用1:1的坡率并进行喷锚支护，扩建侧路基边坡采用设计边坡。回填直至距既有路面1.5m位置处，硬化路基顶面后进行交通转换，再对既有道路侧进行开挖施工，完成该侧箱涵施工后，最后进行路基回填完成新建道路断面。详见图3.1-1、图3.1-2。

3.2施工流程

（1）既有道路右幅道路围挡封闭限行，保证通行侧宽度不小于9m；

（2）既有道路右侧路基放坡开挖，每挖深3m即进行边坡喷锚支护，防护完成后方可进行下一阶段开挖施工，循环作业保证边坡稳定性；

（3）右幅涵洞基础及结构（底板、侧墙、顶板）施工；

（4）右幅涵洞砼养护及台背回填；

（5）涵洞顶路基土石方填筑，永久边坡按照设计图纸施工，临时边坡按照1:0.75坡比预留，并进行喷锚支护；

（6）当填筑压实至路基顶面宽度为9m时，停止填筑施工，浇筑22cm厚C30路面砼，待强度达到要求后将既有道路的交通转换至此处；

（7）左幅剩余既有道路路基开挖，线路纵向预留搭接台阶；

（8）左幅涵洞基础及结构（底板、侧墙、顶板）施工；

（9）左幅涵洞砼养护及台背回填；

（10）涵顶剩余路基土石方填筑。

3.3施工方法

3.3.1测量放样

在基础开挖之前，按照图纸所示坐标及尺寸，放出箱涵中心线及基础开挖边线，边坡按1:1放坡，坡脚为箱涵外扩2m位置处。敷设临时水准点，作为箱涵施工过程高程控制依据，箱涵中心线应引至两端木桩上，以便随时进行中心线检查。测量放线成果须经复核无误后方可进行下一步施工。

3.3.2基坑开挖

本箱涵最大开挖深度为15.5m，考虑既有道路通行要求，该侧坡面放坡坡率采用1:0.75,其余两侧坡面放坡坡率采用1:1，坡面开挖成型后进行喷锚支护，确保边坡稳定。基槽成型后在坡脚侧设置1.5m高护栏，防止基坑上部落石伤人。

基础土方采用3台1.25m3反铲挖掘机进行开挖，从上至下、从大桩号向小桩号后退分层开挖，自卸汽车装土运走。按照锚杆层距高度开挖防护完成后及时调整便道，以便进行下一层施工。反铲在开挖过程中，采用水准仪随时进行观测控制，为不扰动基底土，反铲在开挖时，应预留20cm厚的土进行人工清理。若基槽内有地下水渗出，通过设置横坡将水引入基槽坡脚侧的排水明沟内，再将排入集水坑内积水采用潜水泵抽出基槽外。箱涵开挖立面图见图3.3.2-1。

3.3.4地基承载力检测

基槽挖至设计标高后，及时通知检测中心对地基进行检测，检测合格后会对基底标高、尺寸、轴线位置进行复核，符合设计要求后方可进行后续工序的施工。

3.3.5箱涵施工

本箱涵采用就地浇筑工艺。全箱采用两次浇筑，第一次浇筑至底板内壁以上1/5净高处，第二次浇筑剩余部分。两次浇筑的接缝保证有良好的衔接面（粗糙、干净并不得有堆落的混凝土、砂浆等），按施工缝处理。

3.3.6变形缝施工

每道箱涵在涵身中部连同基础设置变形缝一道，分段长度再向两侧每隔6m设一道变形缝。箱涵变形缝采用油浸麻絮填塞，沥青油膏封口。施工前，将泡沫板剔除。为保证填塞麻絮时沥青污染墙面，采用包装胶带沿沉降缝边贴两条隔离带。沥青采用热融。浸热沥青的麻絮采用铁夹夹稳，辅以木棍将之塞入缝内，并使之饱满密实。沥青油膏采用刮刀将缝口抹压平整。待沥青降温冷却后，将包装塑料胶带撕除。

3.3.7台背回填

根据设计要求箱涵施工完28天后，待其强度达到100%后方可对箱涵两侧墙身高度范围内，采用砂砾石进行分层对称回填。回填范围为箱涵底部2m宽度至箱涵顶部（2+0.75×2+5）m宽度区域内，每层填料虚铺厚度不得大于20cm，在墙身上弹线进行控制。每层填料压实后进行压实度检测，符合压实度要求（不低于96％）后才能进行下层回填。台背边缘位置回填需采用小型压路机或冲击振动夯进行补压。

3.3.8土方回填

台背回填完成后，对箱涵进行土方填筑，填料分层填筑，振动压路机碾压。施工过程中，洞顶0.5m范围内、涵顶及涵洞两侧填涂在两倍孔径范围内采用人工分层夯实，分层厚度为15cm，洞顶0.5～1m范围内，可通过车辆但只能静压不能采用振动压实。

4、大填方沉降监测

4.1监测内容

（1）对必测项目按设计、规范及现场实际情况要求的频率按时监测；

（2）负责变形观测点的埋设，按设计、规范及现场实际情况要求的频率按时

监测；

（3）了解边坡围岩及土质情况，及时绘制地质图；

（4）按设计、规范及现场实际情况要求，对监测资料整理、分析；

（5）及时反馈并提交现场监测分析成果。

（6）监测值出现异常时，及时提供该高边坡的警报和对策意见；

（7）提交高边坡现场监控量测总结报告；

（8）配合第三方检测单位的测量工作。

4.2监测项目及作用

根据设计要求，本高边坡的监控量测主要项目包括：地面位移（水平位移及沉降）监测、人工巡视监测。深基坑具体监测项目及作用如表4.2-1所示。

4.4.2量测数据控制

（1）围护结构坡顶位移监控值：3.0cm；

（2）围护结构坡体最大位移监控值：5.0cm；

（3）地面最大沉降监控值：3.0cm。

4.5监测方法及注意事项

用全站仪将同一断面的测点布置在一条直线上，采用B20Ⅱ水准仪测量地面沉降。在偏压段增加地面横向位移的测量，地面下沉监测应在边坡尚未开挖前进行，以获得测点在开挖过程中的全部变形曲线。

监测注意事项：

（1）施工前应作好监测准备工作，引入高程控制点，配置必要的人员与仪器；

（2）在布置测点时应注意在位移量较大的地段将测点布置密一点；

（3）地面监测与深层位移（测斜）各项监测同步进行，以利于资料的相关分析；

（4）监测数据及分析结果全部纳入竣工资料，备查；

（5）本工程的实施遵循“动态设计、信息法施工”的原则，在施工过程中，如发现地质情况与原勘察设计不符，及时通知勘察设计人员及有关单位协商，并及时调整设计、施工方案和参数，以避免工程事故的发生；

（6）施工过程中注意收集天气气象资料，根据气象资料对实施安排做出调整；

（7）施工前须调查清楚管线准确位置再实施，留足安全距离，避免破坏燃气管道以及其他管线。施工时注意降水措施，坡顶应设排水措施，并加强警戒，确保施工人员的安全。

4.6人工巡回监测

建立监测系统后，每隔三天测读一次读数，然后在基坑边坡开挖过程中，定期进行巡回监测，同时结合地面位移监测和人工巡视监测及时预报出边坡岩土体位移动态。人工巡视检测是一项经常性工作，基坑开挖后，应保证到每天有人巡视检查。特别是排查边坡坡面及坡顶的安全隐患，以及排查坡顶既有鱼塘、沟渠、查看其有无渗水及其他危害。

地表位移的检测周期与降雨量相应，施工期间，旱季和少雨季节每月观测2～3次，雨季应每天观测1次，暴雨期及雨后数天内每天观测2次，直至无明显变化为止。监测工作可在边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月如无明显位移可结束，否则需继续观测。

4.7监测管理及信息反馈

项目部设置专职测量员，由技术负责人直接管理。各监测项目及各次监测均应在现场准确记录，不得捏造及删改。各次监测完毕后1日内应将监测结果反馈至项目部。

支护结构顶部最大水平位移Smax<（1/300）·H（GB50292-99规定，H为相应开挖深度），并且连续三天每天水平位移速率r<2mm/d，同时该值为变形控制报警值，若大于该值时必须采取加固措施。周边建筑物不均匀沉降大于GB50007-2002第5.3.4条规定，同时连续三天倾斜速率大于0.001H/d时也必须采取加固措施，体现动态设计与信息化施工技术原则。

5、结束语

本工程所处的位置为改扩建段，施工过程中既要保证基坑开挖和涵洞施工的安全，又要保证社会过往车辆和行人的安全，这就对交通组织、基坑支护和基坑监测等提出了更高的要求，另一个需要注意的是箱涵施工完成后，土方回填的厚度和分层压实的质量，对此段路基的沉降以及后期的维护都至关重要，施工期跨越成都的雨季，天气原因对施工的影响也值得特别关注。最终，通过项目部全体员工的共同努力，保质、保量的按时完成了施工任务，并且在处于诸多不利因素的环境下，克服艰难险阻，保证了该处危险性较大工程零安全事故。同时，本文所涉及的技术方案和安全措施也为以后公司类似的工程积累了经验，以供借鉴。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

[2]《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）

[3]《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1-2012）

[4]《公路工程施工安全技术规程》（JTJF90-2015）

[5]《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）

[6]《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

[7]《工程测量规范》（GB50026-2007）

[8]《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

[9]《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ276-2012）

[10]《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）