超深基坑开挖技术1

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1、武汉阳逻长江公路大桥南锚碇超深基坑开挖施工技术中港二航局刘杰温欣岚方刚摘要：深基坑工程开挖是一项复杂的系统工程，它涉及开挖设备的选型、开挖工艺、基坑降排水、施工监测及基坑信息化施工等多项内容，另外因深基坑具有较强的时空效应，施工过程中不同的施工方法、开挖步骤、施工顺序、施工时间和施工速度均会对基坑的变形和受力产生影响，若稍有处置不当，轻则影响施工工效，延误工期，重则会引起围护体系失稳导致破坏。本文介绍了武汉阳逻长江公路大桥南锚碇超深基坑开挖施工工艺，并重点阐述了为保证基坑施工安全所采取的综合保障措施。关键词：深基坑开挖封水信息化施工一、概述武

2、汉阳逻长江公路大桥位于武汉市东北郊，桥长2725m，接线长7275m。其中主桥为1280m跨的单孔双铰钢箱梁悬索桥，其南锚碇位于南岸防洪堤内，距长江防洪堤仅160m，其基础设计采用内径70m、壁厚1.5m的圆形地下连续墙作围护结构，基坑最大开挖深度达46m。地下连续墙内侧面为环状内衬结构，内衬从上向下依次为：6m深度内厚1.5m，6～21m深度内厚2m，21～41.56m深度内厚2.5m。内衬顶标高为+21.5m（即帽梁顶标高），在基坑开挖的同时向下以每3m一层逆做内衬。基坑开挖至卵石（砾石）表面，标高为-20～-24m，由垫层找平至-20m

3、，然后浇筑6m厚底板。基坑结构如图1-1、图1-2所示。图1-1基坑结构立面图图1-2基坑结构平面图1．工程地质南锚碇区域工程地质由第四系全新统冲积层、白垩—下第三系东湖群沉积岩、石灰系下统和洲组沉积岩、断层破碎带粗糜棱岩组成。2．水文地质南锚碇区上部第四系覆盖层厚51.30m左右，下伏基岩为白垩—下第三系东湖群沉积岩[（K-E）dn]、砾岩、含砾砂岩、砂岩。其中覆盖层主要由粘性土和砂性土组成，粘性土厚14.80m，为相对隔水层，砂性土厚37.50m为区内主要含水岩组，富水性强，水量丰富；下伏砾岩、含砂砾岩，砂岩岩质较好，完整性较好，为相对隔

4、水层。锚区内地下水含水岩组主要为松散岩类孔隙潜水含水岩组、松散岩类孔隙承压水含水岩组、碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组和弱透水非含水岩组。其含水岩组为第四系全新统冲积的粉、细砂及圆砾（卵、砾石夹中细砂层），为南锚碇区的主要含水岩组，该类型地下水主要接受侧向径流的补给，与长江水具有密切的水力联系，呈互补互排关系。3．南锚基坑开挖主要施工特点、难点（1）工程工期紧，特别是必须确保基坑在2004年洪水期前实现基坑封底，按照以往年份的洪水期推测，洪水期有可能在5月中旬到来，从开挖至底板浇筑完成仅有115天时间，对施工组织提出较高要求。（2）基础支护结构内衬

5、采用逆作法由上而下施工。内衬施工和基坑开挖同步进行，施工干扰大，且工期相互制约，要等内衬强度砼达到80﹪强度后方可开挖下一层土方,这对内衬砼性能提出了很高的要求。（3）基础开挖方量大，开挖深度大，工期要求短，对取土设备性能要求较高。（4）基础采用墙下灌浆帷幕、坑外自凝灰浆挡水帷幕、基坑内、外降水管井、砂砾渗井等层层排水、防渗措施，确保基坑开挖安全顺利进行。（5）由于支护结构力学机理的复杂性以及外界条件的多样性，必须采取严密的监测控制系统对基坑的运营情况及外界环境的影响变化实时监控。信息化手段施工、管理，确保基坑稳定安全。（6）内衬大体积混凝土

6、内在质量要求高，混凝土结构物温控、防裂要求高。（7）南锚碇基础地基含有破碎带，且南锚碇距长江大堤较近，长江水渗透对南锚碇基坑围护结构影响较大，须采取层层措施，方能保证基坑的安全施工。（8）基坑开挖规模较大，其垂直、水平运输以及开挖设备较多，平面交叉作业频繁，施工组织安排和安全施工的难度较大。（9）超深基坑砼浇筑，需保证混凝土的良好性能，砼向下输送有较高的技术要求。（10）基坑上部约15m呈半流塑状淤泥质土层开挖及该层内衬底模施工措施难度大。二、基坑开挖南锚基坑开挖总方量约16.7万m3。基坑土方采用中心岛法开挖，即先结合内衬的施工对称分区开挖

7、周边土方，后开挖中心土方，以使得中部区域土方起临时压载作用，保证基坑支护结构受力安全，每次开挖层厚为3.0m。基坑开挖工艺流程见图2-1。1．开挖设备选型(1)垂直运输设备根据基坑特点合理配备的原则，通过调研，选用4台起重量为100t的履带吊配1.5m3和2.0m3抓斗作为土方垂直出运机械。基坑开挖时，控制履带吊履带边缘距基坑内边缘距离不小于4m。另外在基坑周围距基坑边沿8m处布置3台125t.m塔吊作为坑内钢筋混凝土施工和基坑开挖辅助材料和小型机具的垂直运输设备。塔吊布置时，在高度方向上错开，每台塔吊相差两个2.8m高标准节。基坑开挖准备分

8、层、分区开挖土方吊运土方出坑坑外水平运输弃土土方机械吊运出坑基坑开挖期监测、分析基坑开挖期降排水图2-1基坑土方开挖施工工艺流程图2-2基坑开挖设备平面布置示意图（