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综合管沟及电力隧道基坑开挖过程中常见问题及处理措施

文档作者：肖策，朱忠来，李剑文档来源：天津二十冶建设有限公司		点击数：	更新时间： 2022年12月16日
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2013年9月上
第42卷第17期
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY 5l
DOI：10．7672／89i8201317005l
综合管沟及电力隧道基坑开挖过程中
常见问题及处理措施
肖策，朱忠来，李剑
(天津二十冶建设有限公司，天津300301)
【摘要】在环岛北路综合管沟及电力隧道基坑开挖与支护过程中，由于地质条件复杂、施工工序多等特点，基坑在
开挖过程中及开挖完成后出现过许多问题，如钢板桩滑移、基底隆起等。针对环岛北路综合管沟及电力隧道基坑
开挖过程中出现的一些问题，对淤泥质基坑开挖过程中所采取的一些方法和和措施进行了总结。这些处理措施可
以有效地组织施工，地下结构物的质量和安全都能得到有效控制。
【关键词】隧道工程；基坑；钢板桩；滑移；地下结构物
[中图分类号】Tu43；u45l [文献标识码】A [文章编号]1002-8498(2013)17JD05l-03
Common Probkms and Treatment Measures During Foundation ExcaVation of
ComprehensiVe Pipe Canal and Power Tunnel
×ia0 Ce，Zhu ZhongIai，Li Jian
(死口彬n舶．20肘et口池rg记oZ comtrwtio，l co．，厶d．，孔D彬n 300301，傩in口)
Abstract：During fbundation excavation and support of comp工ehensiVe pipe canal and power tunnel at
noIth mad of island ring，due to tlle complicated ge0109ical conditions，constmction pmcedures and so on，
many problems appeared during foundation excaVation and after foundation excaVation completed，such as
steel sheet pile slipping， bottom of foundation excavation upl迁t and so on． In View of the problems
occun．ed during f．0undation excavation of comprehensiVe pipe canal and power tunnel，in this paper，some
methods and measures are summarized during silt foundation excavation． The measures can effectively
organize constlllction，the quality and s“bt)，of underground s劬ctures can be efE-ectiVely contmlled．
Key words：tunnels；foundation excavation；steel sheet piles；slip；undergmund stmcmres
1 工程概况
横琴新区环岛北路示范段A号路I标段综合管
沟全长2．91km，电力隧道长2．17km，综合管沟全段
设置5 500mm×2 900mm断面，东起道路设计起点
处(AKo+500)综合管沟，西接中AK0+500一
Al(2+670段综合管沟和电力隧道为合并建设，设
计断面为5 500mm×2 900mm管道仓、3 200mm×
2 900mm电力仓和5 500mm×2 900mm管道仓、
3 800mm×2 900mm电力仓2种断面形式，AI(2+
670一AK3+410段为5 500mm×2 900mm断面的综
合管沟。综合管沟及电力隧道基坑支护采用钢板
桩，基坑开挖深度为4．3—7．7m。
综合管沟及电力隧道基坑采用拉森钢板桩、钻
[作者简介】肖策，高级工程师，E·m丑il：xiaoce5888@163．com
[收稿日期】2013J04-16
(冲)孔灌注桩进行支护，钢板桩依据基坑深度，采
用拉森Ⅲ型钢板桩、拉森Ⅳ型钢板桩，当基坑深度
超过9m，采用直径lm钻(冲)孔灌注桩进行支护；
部分填石区域采用钻(冲)孔灌注桩支护，钢板桩、
钻(冲)孔灌注桩上部对应横撑位置设置型钢腰梁，
基坑内每隔4m设置D299mm×12mm或D351mm×
12mm，D402mm×14mm钢管横撑，设置数量依据基
坑深度分为1道、2道和3道3种。
根据工程地质勘察资料，环岛北路场地内地下
水稳定水位埋藏深度标高一1．270一3．900m，道路
场地地下部分区域分布有O～35m厚淤泥，且部分
原来老路区域存有块石区，深度一般为2—5m，部分
区域深度达7～8m。
2工程特点
由于环岛北路场地软土地基为深厚淤泥层，基坑
万方数据
52 施工技术第42卷
在支护及开挖过程中易出现钢板桩滑移、基坑基底隆
起等现象；且在综合管沟施工过程中，由于已施工完
的人行地道和箱涵距基坑边5m左右，基坑开挖过程
中还要对已施工完的人行地道和箱涵采取保护措施，
防止钢板桩滑移等对周围结构物造成影响。
3基坑开挖过程中质量控制措施
3．1基坑开挖工艺流程
钢板桩施工-+第1次开挖一腰梁、牛腿及第1
道横撑施工一第2次开挖_+第2道横撑施工一第3
次开挖_+混凝土垫层施工-+基坑开挖完成。
3．2基坑开挖质量控制
基坑开挖的顺序、方法应符合设计要求，并应
遵循“对称平衡、分层分段(块)、限时挖土、限时支
撑”的原则，综合管沟及电力隧道采用钢板桩支护
施工，设有支撑的基坑应遵循“开槽支撑、先撑后
挖、分层开挖和严禁超挖”的原则开挖，并且在基坑
一定范围内不允许堆土。
3．2．1 基坑开挖
1)基坑开挖过程中遵循《建筑基坑支护技术规
程》JGJl20一2012要求，基坑开挖过程中采取分层
开挖、对称开挖，开挖过程中层高不超过1m。
2)基坑开挖过程中要注意对基坑内PHC管桩
的保护，且基坑开挖中的弃土应做到随挖随运，不
得在基坑5m范围内堆积。
3)基坑支护周围场地地面荷载≤20kPa，钻孔
灌注桩基坑支护地面荷载≤40kPa。
4)当基坑只有1道横撑时，安装最内侧第1根
内撑，然后开挖第1根内撑支撑范围内的土，直至设
计标高；如设有2道横撑，则安装最内侧第1处内撑
的第1道内撑，然后开挖第1处内撑支撑范围内的
土，至第2道横撑下0．5m处，安装第1处内撑的第
2道内撑后，继续下挖第l处内撑支撑范围内的土
至设计标高，重复第2步，开挖第2处、第3处、⋯⋯
直至整个基坑开挖完成。
5)最后一次掘土，挖土机械应小心管桩外露部
分，不得破坏。弃土应做到随挖随运，严禁堆弃于
基坑周边，增加基坑周边侧压力。对于基坑“死角”
采用人工挖土或小型挖土机，汽车式起重机配合吊
斗出土。
3．2．2基坑支护
1)基坑支护钢腰梁、钢管横撑严格按照图纸设
计要求施工，施工中注意钢腰梁尺寸、位置，钢管横
撑的间距等，且在钢管横撑与钢腰梁位置注意加肋
钢板的安装。
2)横撑和钢腰梁标高可根据现场综合管沟及
电力隧道顶面标高进行适当调整以便施工。
4基底开挖过程中常见问题及处理措施
4．1基底隆起
基底隆起原因为：A号路道路软土地基为深厚
淤泥质层，在基坑开挖过程中受工期紧及珠海市雨
天多等影响，基坑开挖过快、雨水对基坑底部浸泡
等容易造成基坑底部淤泥扰动，从而当开挖到设计
基坑开挖标高后，基底易出现隆起，甚至是在基坑
底部浇筑完混凝土垫层后，对混凝土垫层造成破
坏，影响工程进度及施工质量，如AK2+198一
AK2+21l段区间基坑基底隆起最高达近50cm，后
将已安装完的底板钢筋拆除，对底板进行破除，恢
复垫层顶面设计标高。其处理措施为：①在基坑开
挖过程中，采取“隔一挖一”隔槽开挖(见图1)措
施，具体方法为，以基坑支护的横撑4m为一段区
间，开挖区段及时浇筑混凝土垫层，而两侧土体在
距基坑开挖地面高程约1．000m时停止开挖，待已
浇筑的垫层混凝土达到强度后，再对土体进行开
挖，采取边开挖边浇筑混凝土方式。②在基坑开挖
施工过程中，个别基坑地质条件不好，区域采取开
挖深度大于设计开挖深度，加大混凝土垫层厚度，
设计为30cm厚C20混凝土垫层，在地质条件不好
区域垫层厚度局部调整为50cm左右。
基坑
： ‘：
： ． ，
后后先浇‘先浇- ：嚣施先滢施筑混横撑工 ．筑混 工 ’筑混 ‘凝土 凝土 开 ．凝# 开 ’垫唐 垫层 掘．垫晨掘
区域． ：区域‘ ‘区域区6区域． 区
域域
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图l 基坑隔槽开挖平面示意
Fig．1 ExcaVatiOn plan 0f isolation trenches
4．2基坑钢板桩滑移
基坑钢板桩滑移原因为：基坑开挖过程中由于
部分区段地质条件较差，基坑北侧软基处理CFG桩
只有3～5排，基坑北侧靠近鱼塘等地带，且由于场
地内交叉作业较多，基坑开挖施工时大型机械多在
基坑北侧开挖，造成基坑周边场地地面荷载较大等。
其处理措施为：①对于场地内交叉作业多的区
域，积极协调现场交叉作业的施工人员、机械设备等，
尽量在综合管沟及电力隧道基坑南侧对基坑内土体
进行开挖，且开挖过程中严密监控基坑周围土体、钢
板桩等，查看周围土体有无下沉、裂缝，钢板桩有无倾
斜等，如发现上述现象立即停止基坑开挖工作，并禁
止周围车辆、大型机械设备通行等。②当基坑开挖过
万方数据
肖策等：综合管沟及电力隧道基坑开挖过程中常见问题及处理措施53
圈2人行地道与综合管沟及电力隧道基坑横断面示意(单位：cm)
Fig．2 Cross sectiOn of foundation ex姐Va廿0n fbr pedestrian subway and
comprehensive pipe ca船l aⅡd power tunneI(unit：cm)
程中发现钢板桩有倾斜，地基周围土体出现裂缝、下． 出现情况立即停止拔桩。
沉等现象时，及时进行基坑支护，一般采取对基坑第
2道横撑加强，防止基坑开挖过程中钢板桩滑移对结
构物的PHC管桩桩基造成影响。③如钢板桩倾斜较
大，为防止钢板桩继续倾斜，对已施工完的PHC管桩
造成损坏，现场采取对钢板桩倾斜段基坑回填土，平
衡基坑内外压力，并在倾斜钢板桩外侧打设另一排钢
板桩，减少土体侧移对基坑钢板桩产生的影响，然后
对已倾斜的钢板桩拔出重新进行施打及基坑支护，对
基坑形成保护和恢复。
4．3 基坑与邻近结构物人行地道、箱涵保护
A号路I段共计设4座人行地道，现已全部施
工完毕。人行地道北侧综合管沟及电力隧道现正
在施工，综合管沟及电力隧道基坑距人行地道最近
处约5m，且基坑底标高较人行地道结构底标高深。
在基坑开挖过程中对已施工完的人行地道、箱涵保
护是施工中的一个重点，且在综合管沟及电力隧道
基坑完成之后拔除钢板桩也会对人行地道、箱涵造
成一定影响。如图2所示。
其处理措施为：①在基坑开挖过程中在人行地道
北侧设置水平、竖向位置观测点，并设置报警值，由专
人定时对人行地道的水平和竖向位移进行观测并记
录，如发现水平或竖向位移超出报警值，立即停止基
坑开挖施工，并对基坑立即回填，平衡基坑内外土体
压力。②在基坑支护过程中对与结构物相邻区域支
护结构钢管内支撑进行加密，由原图纸的间距4m改
为间距3m；土方开挖过程中，加强基坑监测工作，如
发现危险区域，及时进行加强处理，防止支护结构发
生较大位移或基底隆起现象产生。③拔桩采用跳拔
法，间隔8m跳仓拔除，拔除区段及时用中粗砂回填
钢板桩空隙或采用水泥浆灌实，并在拔除钢板桩的过
程中采用水夯法保证回填砂顶面以上20cm有水，边
拔插钢板桩边用振捣棒振实砂层，待拔除钢板桩区段
砂层密实稳定后，再拔除相邻区段钢板桩，拔除钢板
桩过程中加强对人行地道水平、竖向位移监测，一旦
4．4高压线下部综合管沟基坑放坡施工
由于A号路AK2+820，AK2+850左、右区域
上空有4条20kV高压线通过，高压线最低处与现
施工地面距离约为12．8m，图纸设计AK2+820一
AK2+880区域为FP—l型支护，施工钢板桩为9m
拉森Ⅲ型，钢板桩施工时已不能满足规范要求的5m
安全距离，此处结合现场实际情况采用放坡开挖的
形式进行施工。其处理措施为：①A号路AK2+
820一AK2+880区域采取两级放坡的形式进行开
挖，放坡比例为1：1．5，在坡面上铺设西8@25mm×
25mm钢筋网，在中间平台及坡面上铺设C15混凝
土。②在开挖过程中采用逐层开挖，由于属淤泥质
基坑，开挖过程中速度不能过快，开挖一段区间后
停止开挖进行晾晒，防止开挖过快对淤泥造成扰
动，淤泥发生流动，造成基坑不能成型。
5 结语
在本工程淤泥质基坑开挖过程中总结的施工
方法和经验，不仅可以降低基坑开挖过程中易出现
的钢板桩滑移、基坑隆起等，而且一些处理措施和
施工经验能够缩短整个工程的施工工期和保证工
程质量。本方法适用于地质情况复杂、地下水丰富
的沿海地区地下结构物工程施工，可有效组织施
工，地下结构物的质量和安全都能得到有效控制。
参考文献：
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