基坑工程施工技术与控制要点应用研究——以恒大海上威尼斯项目4-3地块主体及配套建设工程为例

基坑工程施工技术与控制要点应用研究——以恒大海上威尼斯项目4-3地块主体及配套建设工程为例

戈军

上海友筑实业有限公司上海市201700

摘要：本工程场地位于江苏省启东市寅阳镇寅兴垦区外侧东南部沿海，9栋高层住宅及车库距防洪坝体100米左右，地下水位较高，基坑开挖较深，土方开挖及基坑降水成为重点控制项目。本文结合恒大海上威尼斯项目4-3地块主体及配套建设工程（三标段）项目实例，通过项目不断实践，论述了基坑工程施工技术与控制的重要性，从而更安全、更经济、更快的完成项目的建设。

关键词：基坑降水；基坑支护；土方开挖

1工程概况

1.1恒大海上威尼斯项目

1.1.1工程简介

“恒大海上威尼斯项目4-3地块主体及配套建设工程（三标段）”工程场地位于项目位于江苏省启东市寅阳镇寅兴垦区外侧东南部沿海，恒大海上威尼斯小区内。工程位置示意图如下：

图1恒大海上威尼斯项目平面图

本工程为恒大海上威尼斯项目4-3地块主体及配套建设工程（三标段），地上建筑为9栋32F住宅及2栋一层商业组成，地库为与2-2标段共通地下室，为地下一层，我司承包范围内地下室附带部分区域为附件式人防区域；我司标段总建筑面积约29.16万m2，其中地上建筑面积约23.83

万㎡。地下建筑面积约5.33万m2。

图2土层分布剖面图

本工程分为基坑及号房两大块施工区域，号房以单体基坑分块，地库基坑采取分层分区开挖方式。整个施工区占地面积约7万㎡，地库土方量约为208041.28m³，总挖土量约为318034.67m³。号房基础挖深3.95～4.55米，地下车库开挖深度4.65米，地库土方开挖从西向东退挖。

1.1.2工程地质情况

（1）地基土的构成

土层发布情况见下表：

（2）水文地质

1、区域水文地质条件：

启东属于北亚热带气候，由于受季风环流影响和辽阔洋调节，形成了独特的海洋性季风气候，具有四季分明、气候宜人、光照充足、雨水充沛、无霜期长等特点。春季天气多变，秋季天高气爽，平均气压1016.5百帕，年平均气温15℃，年平均降水量1037.1mm，平均相对湿度81%，年平均高于35℃的日数为5天，最多日数为18天（1964年）；年最多风向为东南风，年平均风速3.5m/s；年平均日照时数2073小时；年平均无霜期222天。

拟建场地位于启东市寅阳镇，长江入海口附近。根据在寅阳镇进行的专项水文观测，长江口内的涨潮历时一般为4小时左右，落潮历时一般为8小时左右。勘察期间测得长江水高潮位1.80m，低潮位-0.80m，潮差一般2.0m。

2、地下水类型及埋藏条件：

根据地下水的赋存及埋藏条件，地下水类型主要为松散土层孔隙潜水及Ⅰ承压水。

孔隙潜水主要赋存于②、④层粉砂中；Ⅰ承压水主要赋存于⑥、⑦层砂土中，⑤层为两者的相对隔水层。区域资料表明第Ⅰ承压水水位高程为-1.00m。对本工程有影响的是松散土层孔隙潜水。

地下水位随季节、气候变化而上下浮动。勘察期间，测得与工程有关的孔隙潜水初见水位埋深0.60~2.10m，水位为3.32~3.54m，稳定水位埋深0.40~2.00m，水位为3.52~3.64m；潜水年变幅为1.50m左右，近3~5年最高水位为4.00m。

根据岩土工程勘探结果，场地内潜水对处在Ⅱ类环境中的混凝土具弱腐蚀性，对处于长期浸水条件下的钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，对处于干湿交替环境下的钢筋混凝土中的钢筋具强腐蚀性

1.1.3支撑围护概况

1、采用2级放坡+4道土钉墙支护，一级放坡坡比为1：1.0，二级放坡坡比为1：1.0，第1-2道土钉长度为9m，第3-4道土钉长度为9m。土钉采用Φ48*3.0钢花管，竖向间距为1.0-1.2m，水平间距为1.5m。土钉间用两根通长Φ14钢筋焊接。

2、边坡面层采用C20混凝土，厚度为80mm，挂网钢筋网片采用Φ8@200mm设置。

图3基坑剖面

图4喷锚网坑壁展开图剖面

2项目难点

1、潜水水位差影响基坑开挖

场地潜水含水层土层颗粒粗大，渗透性好，重力水含量高。基坑底板位于潜水含水层中。在开挖过程中，由于未开挖部位潜水位高于已开挖部位，产生潜水动水压力，导致产生流砂现象，影响开挖时放坡的稳定性。同时，由于地下水的存在，影响坑内结构的施工，如底板的浇筑等。对此应采用合理的降水措施，控制潜水的水位低于基坑开挖面，保障基坑开挖的安全。

2、场地排水

基坑开挖底面积约70000m2，因此，在降水时，抽水井总出水量大，需要场地有合适的排水措施。同时，也要保障排出的水不会回流至基坑部位，影响基坑降水。

3前期准备措施

基坑降水设计依据：

1、为验证基坑开挖后的实际现状是否便利于施工，我部提前预挖土坑，挖土深度约为自然地面以下1.5m，根据现场土坑开挖后实际现状，在基坑开挖后约半小时内即出现大量渗水，并拌有大量泥沙一起涌入土坑。

2、根据地质勘查资料显示及现场实际验证结果证明，本工程土体开挖深度范围内的各土层含水量丰富，土质均为砂土，渗透系数很强，如不采取降水措施，必定会引起基坑塌方及坑底隆起，造成安全事故和工期延误。

降水设计思路：

1、该工程基坑底土主要为②粉砂土层，湿度饱和，密实性中密，压缩性中等，摇震反应无，含云母、石英、长石等，夹薄层黏性土。根据现场的实际情况，本项目地库及主楼基础开挖深度为4.03~4.73米左右，电梯机坑及集水坑处开挖深度约为5.48～7.64米。根据现场地质报告，结合以往的施工经验，工程施工降水采用深井井点加坑边二级轻型井点降水。本工程基础施工中以深井降水为主，轻型井点降水相结合的办法。即基础四周采用二级轻型井点降水形成封闭降水，轻型井点采用Φ32PVC降水管，间距1.2米，每60m一套，建筑物内部采用深井井点降水，基础底板四周和基础道路四周均采用砖砌明沟收集雨水集明水，用潜水泵抽水。由于本工程工期相当紧，因此本部考虑待桩基完成后，立即进行降水井施工，确保最短时间内达到降低水位的效果。

图5降坑降水平面布置图

2、基坑降水过程中除了基坑大气降水的入渗补给外，没有其它地下水的补给途径。因本基坑四周未考虑做止水帷幕，在基坑上口及坑坡台阶处，选用轻型井点降低该工程的地下水位。

3、坑内在挖土过程中设临时排水沟和集水井进行排水。排水沟深度应始终保持比挖土面低0.3～0.4m，集水井截面为500*500*600，集水井及排水沟边缘应在坡脚0.5m以外。集水井、电梯井等开挖较深处，可根据实际降水情况加深井管长度。

4、管井成孔直径800mm，间距约15m（电梯井及集水坑处间距约8m）。基坑开挖前21天开始降水，要求水位降低至基坑开挖面以下1.0米。未达到设计要求，不得进行土方开挖；如发现坑内、外水位变化异常时，应及时分析原因，采取相应处理措施，坚持“按需降水”原则，严格控制地下水位，尽量减少降水对周边环境的影响，必要时应对坑外地下水进行回灌；降水施工开始后，工地现场应配备备用电源，采用二路供电，确保降水期间不停电。降水中止时间满足设计临时抗浮以及基坑作业要求。

5、管井应确保施工质量关，孔壁开孔率不小于15%，出水应为清水不得带有泥砂，施工中对管井要采取适当的保护措施，不得破坏。降水开始后，井内水位应保持在泵口附近，不得随意停泵。

6、施工期间坑内应做好强排水措施，防止雨天基坑内积水。降水、排水具体措施在施工阶段中实施。对地表水应进行疏导，并应在边坡适当位置设置一定数量的导水孔，做法见边坡导水孔大样。抽排的地下水应排放到抽水影响范围以外防止回流入基坑。

4土方开挖的过程控制

施工设想及施工流程：

本工程分为基坑及号房两大块施工区域，号房以单体基坑分块，地库基坑采取分层分区开挖方式。整个施工区占地面积约7万㎡，地库土方量约为208041.28m³，总挖土量约为318034.67m³。

4.1挖土方式

（1）号房基础挖深3.95～4.55米，每栋单体考虑采用1台大挖机进行放坡开挖。地下车库开挖深度4.65米，地库土方开挖从西向东按土方开挖区域划分示意图退挖，分块考虑采用2-3台大挖机。

（2）待基坑降水标高满足土方开挖时，号房基坑首层土放坡开挖施工，满足围护施工作业面后，土钉墙围护开始施工。围护施工完成后进行第二层土方开挖。号房土方开挖施工完毕后，同时降水水位达至设计要求后，地库基坑首层土方开挖施工，待号房五框结构施工完成后，地库基坑第二层土开始由两边像中间分区开挖施工。

（3）本工程基坑开挖体量大，施工场地不考虑堆置土方，土方全部外运至卸土点。

（4）在挖土过程中注意对工程桩的保护，采用台阶式开挖。机械挖土接近坑底时，由现场专职测量员用水平仪将水准标高引测至坑底。然后随着挖机逐步向前推进，将水平仪置于坑底，每隔一端距离设置一标高控制点，纵横向组成标高控制网，配备人工清底以准确控制基坑标高。

（5）根据本工程土质情况，在挖土过程中沿基坑外围坑底四周由围护专业施工单位设置200～300mm（深）泛水0.2%明排水钩，每隔一定距离设集水井一只，内置潜水泵将水排出坑外。若在开挖后基坑遇地下水即用潜水泵抽到外围排水沟内。

4.2号房土方开挖施工

号房土方开挖挖深度为3.95～4.55m，按照挖一层土形成一段护坡的顺序进行。

4.3地库土方开挖施工

地库土方平均开挖深度为4.65m，按照挖一层土形成一段护坡的顺序进行。为加快挖土速度和土方外运，基坑开挖分二层开挖，第一层开挖至1.700m，开挖深度3.000m；第二层土方开挖至大底板垫层底0.050m，开挖深度1.650m。土方开挖完成后紧接着底板垫层施工。

机械开挖至最后一步时，测量人员随即放出基础底板线及标高，由人工挖除200mm预留土层，并清理整平，及时进行垫层的浇筑。

5总结

采用分基坑施工，有效的控制了基坑的整体施工时间，同时减少了由于基坑面积过大，单层施工时间过长对围护体系及周边设施产生的影响。针对临海基坑施工而采取的各种保护措施，包括对土方开挖、支撑施工、基坑降水等的优化措施，以及合理的机械配置、材料配置等。

参考文献：

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作者简介：戈军（1988-11），男，汉族，籍贯：江西省抚州市，当前职务：土建主管，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：项目管理