中交水利水电建设有限公司，浙江 宁波 315200

软土地区的基坑自土方开挖就处于动的状态，围护结构的受力状态、位移变形都随着开挖深度的增加而增加。而且软土具有流变特性，随着基坑暴露时间越久，基坑围护结构的位移变形越大，因此软土地区深基坑开挖必须按科学合理的方法组织施工，否则会产生坑内围护桩倾斜、断裂等问题，进而使基坑围护结构失稳，造成基坑坍塌等不可挽回的损失，由此可知，做好深基坑开挖的设计和施工工作具有重要的现实意义。

1 工程概况

姚江新区综合管廊一期工程（广元大道）Ⅲ标段位于宁波市江北区，由广元大道段主廊和北环快速路段支廊两段组成。广元大道段主廊长度约为1280m，该段管廊基坑宽度为8.25m；北环快速路段支廊长度为250m，该段管廊基坑宽度为5.25m。该工程基坑深度为5.5～10m，其中，标准段深度为5.5～7.0m，倒虹段、分支口、顶管工作井和接收井这几个位置的基坑深度为10m。姚江管廊Ⅲ标段主廊西边为西洪大桥，东边为保通道路，支廊在西洪大桥立交区域内，因此施工作业面非常狭小，且施工便道只能沿管廊西侧布置。

2 地质情况

该工程地处宁波市海积平原区，地形平坦，工程地质以软土为主，根据地质勘察报告显示地层从上至下可以划分为6个大层，而该工程基坑开挖深度内土层主要为1～2m厚的T层填土和②层灰色淤泥质粉质黏土。由于②层灰色淤泥质粉质黏土含水量已饱和、渗透性低且基坑影响范围内无承压含水层，施工过程无须进行降水。

3 地基处理和基坑支护设计

地基处理：采用φ500mm压气式水泥搅拌桩处理，普通段采用抽条＋梅花形布置，桩长4m；管廊交叉口段、倒虹段，桩长4m，满布；桥头段桩长从10m渐变至4m，满布。

围护桩设计：挖深不超过6m的区域采用拉森Ⅳ型钢板桩，桩长18m；挖深6～7m的区域采用φ630mm PC组合桩，桩长22m；挖深7～8m的区域采用φ630mm PC组合桩，桩长26m；挖深10m的区域采用φ800mm PC组合桩，桩长28m；顶管工作井基坑因承受顶力及回填混凝土，需要局部采用钻孔灌注桩。

围檩设计：拉森桩围护段两道围檩皆采用双拼400mm×400mm的钢围檩；PC组合桩段混凝土冠梁尺寸为1200mm×800mm，混凝土支撑尺寸为800mm×800mm，另外两道围檩采用双拼700mm×300mm的钢围檩。

支撑设计：垂直方向深度不超过8m的区域设2道φ609mm的钢支撑并施加预应力；深度超过8m的区域设3道支撑，1道为钢筋混凝土支撑，其余为φ609mm支撑并施加预应力。水平方向钢支撑间距为5m。

4 基坑开挖

4.1 基坑开挖重难点

结合该工程现场施工条件、工程地质条件、基坑开挖深度、支护结构设计情况综合分析，该工程基坑具有以下特点：

（1）场地内基坑开挖主要地层影响为②层灰色淤泥质粉质黏土，该层土流塑状、含水量高、孔隙比大、灵敏度高、压缩性高、强度低，其具有触变和流变特性，土质较差，开挖易受扰动，强度会迅速降低，卸荷时会产生较大回弹，不利于围护墙施工和基坑开挖，施工过程应尽量减少对基坑周边及基坑内部土体的扰动。

（2）该工程基坑土质差、宽度小、基坑开挖深度深、水平支撑繁多，导致作业空间有限，对基坑开挖十分不利。因此，科学合理的开挖原则和合适的开挖施工工序是基坑开挖成功与否的关键。

（3）该工程平面施工作业空间有限，作业区域从基坑边往外延伸不超过10m且施工区域和邻近工地西洪大桥的施工区域重合，基坑施工期间邻近工地机械设备也需要从基坑边的便道通过，增加了基坑支护结构的负担，且提高了基坑开挖期间的安全风险。因此，在基坑开挖时，需要做好现场的施工组织协调以及规划好材料堆放，减少基坑周边荷载，确保基坑安全。

（4）基坑开挖深度大，挖机操作人员受视线影响，在土方开挖过程中无法平整坑底土体。基坑底部土体为灰色淤泥质粉质黏土，距离坑底标高20cm处，如果全部由人工进行清理，那么单个20m的基坑至少需要10d，这将极大地提高基坑失稳的可能性，因此基坑挖到底时必须由小挖机下到基坑内并配合人工进行清底。

（5）对于该工程而言，基坑内各个深度的土必须分层开挖，至于各个分层土采用何种方法开挖，需要权衡利弊、综合考虑各方面因素才能做出决策。

4.2 不同深度开挖方案

（1）挖深不超过6m的基坑。①第一层土挖至第一道牛腿位置，全断面开挖，开挖深度为1m，采用200型或者360型反铲挖机站基坑内倒退挖土装车，其对基坑扰动小、效率高。②第二层土挖至第二道支撑位置，采用沿基坑横向放置路基板，单块路基板采用双拼40#H型钢焊接而成，路基板长度为12m，相邻路基板的间距不超过40cm，连续放置4块路基板作为挖机的临时工作平台，工作平台上可以用200型或者360型挖机倒退取土。③第三层土挖至基坑底，同样采用沿基坑横向放置路基板作为工作平台，工作平台上可以用200型或者360型挖机倒退取土，人工配合清底，完成基坑开挖。

（2）挖深6～8m的基坑。①第一层土的开挖方法与深度小于6m的深基坑第一层土开挖方法相同。②第二层土挖至第二道支撑位置，采用沿基坑横向放置路基板作为临时工作平台，用200型或者360型挖机站工作平台上倒退取土。开挖深度为6～7m时，直接全断面开挖至牛腿底标高；开挖深度为7～8m时，先全断面开挖至小于3.5m，在围檩和支撑位置开槽至牛腿和支撑的底标高。③第三层土挖至基坑底，采用360型长臂挖机站基坑侧边取土，基坑内部用90型小型挖机（单舱用30型挖机）和人工配合清底，完成基坑开挖，因90型小挖机高度为2.9m左右，基坑底小挖机须通行，故基坑底至围檩底空间不得小于3m。

（3）挖深10m的基坑。①第一层土同深度小于6m深基坑第一层土开挖方法一致。②第二层土挖至第二道支撑牛腿底，采用沿基坑横向放置路基板作为临时工作平台，用200型或者360型挖机站工作平台上倒退取土，开挖深度为3.15m。③第三层土挖至第三道牛腿底，用360型长臂挖机站基坑侧边取土，开挖深度为3.15m。④第三层土挖至基坑底，采用360型长臂挖机站基坑侧边取土，基坑内部用90型小型挖机（单舱用30型挖机）和人工配合清底，完成基坑开挖，因90型小挖机高度为2.9m左右，若要保证基坑底小挖机能够顺利通行，则需保证基坑底至围檩底空间不小于3m。

4.3 重难点应对策略及现场经验总结

（1）该项目基坑开挖前，项目部结合以往经验及相关要求，采取边开挖边分层的支护形式，严格执行分段、分层、对称、平衡、纵向留坡、随挖随撑、限时支护、严禁超挖的原则，目的是尽可能缩短基坑无支撑暴露时间，有效控制围护结构变形。在实际实施过程中，现场施工作业面狭窄、基坑宽度小、各个工序交叉作业。基坑开挖过程中，基坑边车辆拥堵、机械繁多对坑边土体扰动严重且增加了坑边同时段最大荷载，出现了围护结构变形过大、支撑空间不足、围檩无法接长、钢管支撑无法及时支撑等问题，加上多个工序作业交叉施工，基坑内部作业工人繁多，存在严重安全隐患。最后经多个基坑开挖经验总结，对方案进行调整，调整后的方案严格执行分层开挖、先撑后挖、开槽支撑、严禁超挖的原则，缩短基坑无支撑暴露时间，尽可能减少基坑周边同时段的施工荷载，有效控制围护结构变形，同时做好现场的组织管理，如出土方向、基坑开挖方向、机械设备停留位置、停留时间等工作。

（2）做好现场施工组织协调工作，经过与邻近工地多次沟通协调，就施工作业顺序问题达成了一致意见，在基坑施工过程中邻近工地暂时停止该区域的工程施工，施工机械设备和车辆在基坑开挖过程中禁止通行，且应在基坑开挖前提前告知邻近工地。

（3）要做好各层土方分层设计，支撑高度需要根据现场实际情况进行调整，特别是在编制专项施工方案时要特别注意。最下层土方开挖时，基坑开挖深度超过6m需要利用小挖机下到基坑底配合长臂挖机进行清底，因此最下面一道支撑的高度要考虑小挖机的通行高度，90型小挖机的通行高度为3m。由于该项目基坑主要以软土为主，一经扰动就迅速液化，因此小挖机无法通过爬坡自己进出基坑，只能通过25T吊车吊装进出基坑。

5 结束语

综上所述，软土地区狭长形深基坑开挖是一项十分复杂的工程，对技术要求十分严格。在具体施工中，应根据地质条件，结合现场实际，遵循施工要求编制合理的基坑开挖原则、基坑开挖工序，合理机械搭配并做好开挖过程中现场的组织管理，这样软土地区狭长形深基坑开挖的施工难题就能够迎刃而解。