关键词：梅河口市；城市地下综合管廊工程；基坑；岩土工程勘察；分析评价
经现场调查、物探探测和挖探，发现辉发路从路缘石往绿化带里，依次铺设有污水管线、雨水管线、路灯电缆、燃气、通信、热力及供水等管线，埋设深度0.3～6.0m不等。
1、基坑工程地质及水文地质条件
本工程基坑范围内主要涉及到表层耕植土与人工填土，下部黏性土和砂类土。基坑开挖时，基坑侧壁土层中表层填土，松散～稍密，均一性差，透水性良好，易坍塌。
2-12、2-22层黏性土及2-31泥炭质黏土，物理力学性质较差，易发生蠕变，土体开挖时易扰动，强度降低，易导致基坑变形垮塌。
基坑开挖深约7.0～8.0m，该场地孔隙潜水稳定水位埋深约1.20～7.40 m，超过基坑开挖深度，建议基坑外侧设置井点降水。
2、基坑设计
2.1 基坑围护结构
本工程基坑支护结构安全等级为二级，重要性系数为1.00。地下综合管廊结构施工工期较长，对基坑稳定性要求较高。基坑围护结构，建议根据场区的工程地质、水文地质条件以 及基坑埋深和周边环境，选用技术经济合理科学的基坑施工围护方案。
对于具有场地条件，周边环境沉降要求不高的地段，场地开阔，周围无建筑物，根据具体段落工程地质及水文地质条件，可以采用台阶式放坡开挖，对边坡进行喷护+锚固，两侧管井封闭降水。但是管廊基坑范围大，结构相对复杂，施工难度大，工期较长，且砂类土在遇水易发生滑塌、流砂等不利于施工安全的隐患。所以设计时必须经过严谨科学的检算和分析，并做好相关措施确保施工安全。
钢板桩或钻孔灌注桩作为基坑围护结构或主体结构的一部分，需插入一定深度内相对稳定的地基上，（3-63）或（3-73）层粗砾砂为中密状态，强度较高，分布连续，可作为地下钢板桩基础的良好持力层。围护桩应保证足够的嵌固深度，宜插入底部性质好且稳定的地层中，插入比应通过稳定性验算后确定。
2.2 基坑底隆起
基坑开挖是基坑土体卸荷的过程，由于土体中压力减小，土的弹性效应会使坑底发生一定的回弹变形；由于土方开挖和地面超载作用造成基坑内外的土压差，使支护墙端以下土体向上涌土或支护墙弯曲抗力作用的基坑底土体向上涌起而使坑底隆起，同时引起坑外地面沉陷。设计时应合理估算回弹变形量，以确定基底超挖深度。
2.3 基坑底流砂、涌砂及涌水
场区第四系孔隙潜水埋藏较浅且水量丰富，基坑范围的砂类土渗透性好，基坑施工时易使基坑底部发生流砂及涌水现象。设计时应注意考虑其影响。
2.4 基坑周围土体变形
基坑周围土体的变形包括侧向变形和基坑支护体系外土体的沉陷。侧向变形主要由于围护结构的水平位移引起，土体的横向变形可认为与支护体的挠曲变形一致；而支护体系后土体沉陷的原因主要有：①围护结构的水水平位移引起坑外地面沉降；②在基坑内外土水压力差作用下，坑外土向坑内移动所产生的坑底隆起引起坑外土体沉陷；③抽水引起坑外水土流失或固结、密实而使坑外地面沉降。设计时应注意考虑其影响。
2.5 基坑降水
基坑降水的目的是疏干基坑，促使坑内土体固结，减少因挖土对坑内土扰动的影响，提高被动侧土的强度，减少围护结构的位移。设计时应根据基底土层分布、基坑支护特点及具体地段地下水位埋深，经过科学分析检算，选用技术经济合理、满足支护结构稳定和环保要求的降水、滞水措施。
3、拟建工程与周围环境相互作用评价
3.1 基坑开挖施工对周围环境的相互作用
（1）本管廊两端分别紧邻南环路及辉发路，均为市区主要干道，辉发路端在基坑开挖轮廓线附近有密集的地下管线（包括排水管线、电力管线、热力管线、天然气管线、通讯管线等），南直路端有燃气管线，施工前应调查清楚，与权属单位取得联系与确认。
（2）由于管廊基坑开挖深度和范围较大，周围土体会产生向坑内的水平位移，造成支护体系上部挠曲，引起基坑边缘外的地面变形与位移；从而导致基坑周围地面的沉陷，基坑开挖应按照基坑设计方案及时做好支护结构施工，同时做好对支护结构的监测工作。
（3）由于管廊一端紧邻辉发路，且基坑开挖深度大，基坑开挖卸除侧向应力时，极易造成塌陷，酿成安全事故，建议设计施工时应重视这一问题，制定妥善的基坑支护设计和施工组织措施，防止基坑发生水平位移，引起变形，同时加强监测工作，密切监视支护系统、钢板桩和其他支护体系等的应力和应变及路面的沉降及变形，及时采取有效措施防护。
（4）基坑开挖容易造成地面沉陷及基坑侧壁变形，设计及施工时应做好对周围地下管线的监测和保护措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（5）基坑开挖应采用分层开挖法，开挖高差不应太大，且不允许基坑外侧有重物堆载，以避免土体坍塌、滑坡；基坑范围内饱和砂类土，在动力作用下易发生流砂、管涌现象，使土体强度降低、变形增加，因此在开挖过程中应减少对土体的扰动破坏。
（6）施工过程中，存土点不得选在建筑物、地下管线和架空线附近，基坑四周范围内不得堆放荷载，在已回填的结构顶部存土时，应核算沉降量后确定堆土高度；同时，基坑周围禁止堆放临时荷载，建议实施交通管制，禁行重载车辆等。
3.2 与地下水相关的环境问题
场地地下水较丰富，管廊的开挖施工必然产生一定的水土流失，加大周围土体的固结和变形、产生地面的沉降。基坑降水影响范围大，同样会产生较大的地面沉降影响建筑物和地下管线安全。管廊作为一个地下长距离构筑物会改变地下水的分布与流场及水质，在其长期影响下，会改变较大区域范围内的水文地质和工程地质条件以及地下生态环境。设计时，应针对具体的降水措施注意对周围环境的影响，采用适宜的抽、降水设备、控制降水速度，防止水土流失，造成对周围环境的不利影响。
该管廊基坑开挖深约7.0～8.0m，该场地孔隙潜水稳定水位埋深约1.20～7.40m，埋藏较浅且水量丰富，对基坑开挖构成不良影响。土方开挖后，地下水对基坑侧壁易产生渗透，造成流砂、涌水等岩土工程问题；同时地下水会对基坑产生浮力作用，承压水易产生基坑隆起和不均匀沉降等不良影响，设计时应采取截水和降水减压措施。同时设计应根据水的腐蚀性评价采取相应的防腐设计与措施。
由于管廊基坑深度较大，施工降水范围广、降水量大、历时长，将在一个较长时间内形成施工降落漏斗，使地下水的动力场和化学场发生变化，引起地下水中某些物理化学组分和微生物含量的变化，导致地下水环境的变化。设计时应注意采取相应措施。
施工产生的泥浆水、洗刷水、废浆以及机械漏油等，也有可能影响地下水质。施工中可采取化学注浆改善土体的强度和抗渗能力，减小污染。
施工时注浆应采用无污染的注浆材料，注浆施工期间应对地下水取样检查，如有污染应及时采取措施。
3.3 拟建工程与周围环境的相互作用
工程的建成改变场地内的工程地质环境，管廊工程建成后，设计规划时应注意考虑，在其影响范围内一般不允许任意新建建筑物以及对地下管廊结构安全不利的一切工程活动，防止改变管廊范围内的水文环境及土压力平衡，防止对管廊结构造成变形或位移，故在管廊附近一定范围内不宜修建高大建筑物，必须修建时，应考虑对管廊工程的影响。
5、基坑施工措施
（1）围护结构施工措施
1）施打钢板桩，应对桩板进行认真检查，要求板面平直，接口预拼严密。
2）采用定型规格桩板时，接口类型应一致。
3）桩板沉设应从上游开始，至下游合拢。
4）插桩时应对正接口，借助桩锤自重缓慢插入，必要时可低锤慢击。
5）随时检查偏斜，发现偏斜立即进行纠正。
6）钢板桩施工完成后，应及时焊接内支撑体系。
（2）基坑开挖措施
1）当支护结构构件强度达到开挖阶段的设计强度时，方可下挖基坑；
2）应按支护结构设计规定的施工顺序和开挖深度分层开挖；
3）锚杆、土钉的施工作业面与锚杆、土钉的高差不宜大于500mm；
4）开挖时，挖土机械不得碰撞或损害围护桩、内支撑及其连接件等构件，不得损害已施工的建筑结构；
5）当基坑采用降水时，应在降水后开挖地下水位以下的土方；
6）当开挖揭露的实际土层性状或地下水情况与设计依据的勘察资料明显不符，或出现异常现象、不明物体时，应即时停止开挖，并通知勘察设计等相关单位，经研究确定采取相应处理措施后方可继续开挖；
7）挖至距离设计标高0.30～0.50m时，应采用人工清理至设计标高，避免扰动基底持力土层的原状结构；
8）当基坑开挖面上方的锚杆、支撑未达到设计要求时，严禁向下超挖土方；
9）基坑周边施工材料、设施或车辆荷载严禁超过设计要求的地面荷载限值。
（3）基础施工措施
1）本工程在施工图设计期间、正式施工前，对地基基础和基坑工程设计中的重要设计参数，应进行检验校核、对施工工艺和控制施工的重要参数进行核定的各种现场测试。
若采用天然地基基础方案时，应对人工地基进行现场载荷试验、或其它检测手段确定人工地基承载力特征值。试验应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）有关规定执行。
2）现场验槽，基槽检验应在天然地基开挖或基坑开挖时进行，应检查其揭露的地基条件与勘察成果的相符性，包括土层的分布、持力层的埋深和岩土性状等，当现场检验发现地质情况有异常时，应对出现的问题进行分析并提出解决意见，必要时可进行施工阶段补充勘察。
论文作者:甘龙飞
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/15
标签：基坑论文; 结构论文; 管线论文; 地下论文; 地下水论文; 措施论文; 工程论文; 《科学与技术》2019年第12期论文;