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摘要：结合项目实际对工程典型的软土地基深基坑土方开挖的施工难点,提出解决该问题的“分步、分区、分层”措施方法,并详细阐述挖土施工顺序和施工方法。同时介绍了喷粉桩法在软土路基施工中的运用,详细阐述了喷粉桩法的施工工艺，,确保了该工程按预定计划顺利完成土方开挖,为后续工程的顺利实施创造条件
关键词：软土 软土地基 深基坑 施工监测
中图分类号：TU447文献标识码：A文章编号：
引言
在我國沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土,而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平；桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸，而使这些地区的公路建设者感到非常棘手,要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。
1 软土及软土地基1.1软土 软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。 1.2软土地基 我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
3目前我国软土地基处理的现状 在我国高等级公路的软土地基处理中,常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法,可以得到比较经济且效果较佳的结果。 3.1 粉体搅拌桩在软土地基处理中的应用 3.2粉体搅拌法 3.2.1粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具,将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送,与地基土强行拌和,使之产生充分的物理、化学反应后,形成一定强度的桩体。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法,可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，等地基加固。 3.2.2 水泥加固土物理力学特性 物理性质。容量:水泥与土搅拌后,基容量变化不大,仅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量,约减少3%-7%. 水泥土力学性质。水泥加固土的抗压强度,工程施工中一般采用 a=7-15%为宜;水泥加固土的强度随龄期增长而增长,早期强度增长较快,7d龄期强度可达28d龄期强度的60%,一般情况下,龄期超过28d后,强度仍有明显增加,3个月龄期强度可达到0.3-2.0MPa. 水泥加固土的抗拉强度。经试验,当水泥土的抗压强度在300-4000kPa时,抗拉强度为抗压强度的15%. 3.2.3 粉喷法加固软土地基的特点 粉喷法加固软土地基,是一项新的工艺,与其它软土加固方法相比,具有较多突出之处;原理科学、费用低廉。加固成本低,每米材料成本费仅10元左右;桩身质量好;地基加固后无附加荷载。干法施工。施工不需要水源,不需要排污,场地干净;桩体强度高。
4深基坑工程特点及现状
(1) 基坑越挖越深。或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展，过去建1～2层地下室，即使在大城市也不普遍，中等城市更为少，现在在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此基坑深度多在10～16m间，在20m左右的也为数不少。
(2)工程地质条件越来越差。这一点在某些沿海经济开发区较为突出。
(3)基坑周围环境复杂。重要高层和超高层建筑集中在人口稠密，建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
(4)基坑支护方法众多。诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。
(5)基坑工程的成功率较低。一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。
5 施工监测
5.1 实测情况
根据实测数据，基本上可以归纳为四个阶段：形如挖土至完成第二道支撑底挖土，施工第二道支撑至第三道支撑完成，第四层挖土至第四道支撑完成，第五层挖土至底板浇筑完成。
（1）地下连续墙的位移。实测结果表明，地下连续墙的最大位移都集中出现在第三阶段。整个地下连续墙出现的最大位移位于沿黄陂路一侧（西侧）的I14号测管（第三阶段，41.3mm），沿淮海路（临近地铁即北侧）一侧是19.2mmI16号测管，第三阶段）。其结果与相邻的北块相似，沿淮海路一侧连续墙变形较小，有利于控制地铁隧道的水平位移。沿淮海路连续墙变形小的原因是由于地铁隧道施工时曾对地基土进行了加固处理，同时亦因广场北块与南块同时施工，处于对称平衡状态。 （2）地下连续墙后土体的位移。根据实测数据，可以归纳出这样一个规律：连续墙与其后土体位移的变化规律是一致的，而数值上则是土体大于连续墙。整个基坑出现的最大墙后土体位移与连续墙一样，位于沿黄陂路55.5mm（与I14紧邻的E11孔，第三阶段），而沿淮海路一侧的最大土体位移则是34.8mm（与I15相邻的E10孔，第三阶段）。
（3）支撑轴力。第一道支撑在第一，二，五层挖土时其轴力值较高，均在4000KN上下，而在下面每道支撑完成时（第二，三，四道）均会显示其轴力监测下降（降至2000～3500KN）。第二道支撑轴力在5500KN左右，第三道支撑轴力则为5000KN上下。所监测到的轴力较为稳定，合理，其值均小于设计值。也就是支护结构安全稳定，确保了围护结构连续墙的位移在预想的允许值内。
(4)地铁隧道内的监测。经测试，隧道的最大沉降值，施工的第一阶段为-2.1mm，第二阶段为2.29mm，第三个阶段为6.07mm，第四阶段为4。20mm（至完成地下室底板时的沉降值为-0.4mm)。在地下室底板完成后沉降量趋于渐小,二个月后其沉降观测值已接近于开挖前的数值;隧道的最大水平位移,施工的第一阶段为-0.5mm，第二阶段为-03mm，第三阶段为-6.5mm，第四阶段达到8.5mm。在地库底板完后，由于土体的滞后变形，隧道的水平位移仍有微量的增加，但同沉降值一样很快就趋于很小。其沉降及水平位移值均小于地铁公司的报警值（沉降10mm、水平均20mm)。
6 结语
工程实践表明，只要精心施工，合理安排，在软土等特殊地基的深基坑开挖中，仍然能取得预期的满意效果。
参考文献：
[1] 刘建航，候渊学.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1996
[2] 杨敏.软土地基变形控制设计理论和工程实践[M].上海：同济大学出版社，1996
[3] 方福森.主路面工程[M].北京：人民交通出版社，2002
关键词：软土 软土地基 深基坑 施工监测
中图分类号：TU447文献标识码：A文章编号：
引言
在我國沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土,而这些地区一般又是经济发达地区,对公路交通需要迫切,尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁,大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平；桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸，而使这些地区的公路建设者感到非常棘手,要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。
1 软土及软土地基1.1软土 软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。 1.2软土地基 我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
3目前我国软土地基处理的现状 在我国高等级公路的软土地基处理中,常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法,可以得到比较经济且效果较佳的结果。 3.1 粉体搅拌桩在软土地基处理中的应用 3.2粉体搅拌法 3.2.1粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具,将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送,与地基土强行拌和,使之产生充分的物理、化学反应后,形成一定强度的桩体。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法,可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，等地基加固。 3.2.2 水泥加固土物理力学特性 物理性质。容量:水泥与土搅拌后,基容量变化不大,仅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量,约减少3%-7%. 水泥土力学性质。水泥加固土的抗压强度,工程施工中一般采用 a=7-15%为宜;水泥加固土的强度随龄期增长而增长,早期强度增长较快,7d龄期强度可达28d龄期强度的60%,一般情况下,龄期超过28d后,强度仍有明显增加,3个月龄期强度可达到0.3-2.0MPa. 水泥加固土的抗拉强度。经试验,当水泥土的抗压强度在300-4000kPa时,抗拉强度为抗压强度的15%. 3.2.3 粉喷法加固软土地基的特点 粉喷法加固软土地基,是一项新的工艺,与其它软土加固方法相比,具有较多突出之处;原理科学、费用低廉。加固成本低,每米材料成本费仅10元左右;桩身质量好;地基加固后无附加荷载。干法施工。施工不需要水源,不需要排污,场地干净;桩体强度高。
4深基坑工程特点及现状
(1) 基坑越挖越深。或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展，过去建1～2层地下室，即使在大城市也不普遍，中等城市更为少，现在在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此基坑深度多在10～16m间，在20m左右的也为数不少。
(2)工程地质条件越来越差。这一点在某些沿海经济开发区较为突出。
(3)基坑周围环境复杂。重要高层和超高层建筑集中在人口稠密，建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
(4)基坑支护方法众多。诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。
(5)基坑工程的成功率较低。一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。
5 施工监测
5.1 实测情况
根据实测数据，基本上可以归纳为四个阶段：形如挖土至完成第二道支撑底挖土，施工第二道支撑至第三道支撑完成，第四层挖土至第四道支撑完成，第五层挖土至底板浇筑完成。
（1）地下连续墙的位移。实测结果表明，地下连续墙的最大位移都集中出现在第三阶段。整个地下连续墙出现的最大位移位于沿黄陂路一侧（西侧）的I14号测管（第三阶段，41.3mm），沿淮海路（临近地铁即北侧）一侧是19.2mmI16号测管，第三阶段）。其结果与相邻的北块相似，沿淮海路一侧连续墙变形较小，有利于控制地铁隧道的水平位移。沿淮海路连续墙变形小的原因是由于地铁隧道施工时曾对地基土进行了加固处理，同时亦因广场北块与南块同时施工，处于对称平衡状态。 （2）地下连续墙后土体的位移。根据实测数据，可以归纳出这样一个规律：连续墙与其后土体位移的变化规律是一致的，而数值上则是土体大于连续墙。整个基坑出现的最大墙后土体位移与连续墙一样，位于沿黄陂路55.5mm（与I14紧邻的E11孔，第三阶段），而沿淮海路一侧的最大土体位移则是34.8mm（与I15相邻的E10孔，第三阶段）。
（3）支撑轴力。第一道支撑在第一，二，五层挖土时其轴力值较高，均在4000KN上下，而在下面每道支撑完成时（第二，三，四道）均会显示其轴力监测下降（降至2000～3500KN）。第二道支撑轴力在5500KN左右，第三道支撑轴力则为5000KN上下。所监测到的轴力较为稳定，合理，其值均小于设计值。也就是支护结构安全稳定，确保了围护结构连续墙的位移在预想的允许值内。
(4)地铁隧道内的监测。经测试，隧道的最大沉降值，施工的第一阶段为-2.1mm，第二阶段为2.29mm，第三个阶段为6.07mm，第四阶段为4。20mm（至完成地下室底板时的沉降值为-0.4mm)。在地下室底板完成后沉降量趋于渐小,二个月后其沉降观测值已接近于开挖前的数值;隧道的最大水平位移,施工的第一阶段为-0.5mm，第二阶段为-03mm，第三阶段为-6.5mm，第四阶段达到8.5mm。在地库底板完后，由于土体的滞后变形，隧道的水平位移仍有微量的增加，但同沉降值一样很快就趋于很小。其沉降及水平位移值均小于地铁公司的报警值（沉降10mm、水平均20mm)。
6 结语
工程实践表明，只要精心施工，合理安排，在软土等特殊地基的深基坑开挖中，仍然能取得预期的满意效果。
参考文献：
[1] 刘建航，候渊学.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1996
[2] 杨敏.软土地基变形控制设计理论和工程实践[M].上海：同济大学出版社，1996
[3] 方福森.主路面工程[M].北京：人民交通出版社，2002