旱地上浅基础的施工技术

时间：2024-09-03

黄晓冬（福建省新通路桥建设有限公司，福建省　南安市　362300）

旱地上浅基础的施工技术

黄晓冬（福建省新通路桥建设有限公司，福建省南安市362300）

天然地基上浅基础施工技术是公路工程施工中的一项基础性施工技术。随着公路工程行业的不断发展，公路工程涉及到了各种结构物类型以及各种施工环境，不同结构物形式在不同地基形式有不同的施工方法。天然地基形式有旱地上的和河流中的基础形式，本文将围绕旱地上浅基础施工的特点以及施工要点进行分析。

公路工程；旱地浅基础；施工

随着现代公路工程行业的发展的规模化，公路工程施工建设在施工技术上已经积累了大量的经验。浅基础施工是公路工程施工过程中的主要基础技术之一，为了不断提高公路工程的施工质量，在对各类结构物进行浅基础施工的过程中需要依据以往的施工经验以及目前的施工技术发展，结合实际的、具体的施工环境进行。

1　旱地浅基础施工工序分析

浅基础主要指的是基础埋深较浅，一般不大于5m，或者基础埋深小于基础宽度的类型基础。旱地上浅基础的施工，一般采用明挖法，即直接从地面向下开挖基坑至结构物基础底面设计标高，然后在基坑上修筑结构物基础。这种方法的特点是施工工作面大，施工简单。旱地上浅基础的施工工序包括：基础定位放样，基坑开挖与坑壁围护结构物设置，基坑排水，基底检验与处理以及基础浇筑、养护和基坑的回填等。

2　旱地浅基础施工步骤及相关要点

2.1基础定位放样

基础定位放样，就是根据施工图设计文件要求的结构物基础的位置和尺寸，将其在施工现场的地面上标定下来，包括基础和基坑的平面位置和基础各部分标高的定位。例如桥梁基础的放样工作，首先是定出桥梁中线，再定出墩台底面形心轴线，从而钉立基础底面形心点的定位桩，最后详细定出基础和基坑的各部分边线和尺寸。由于定位桩随着基坑的开挖，必将被挖去，所以还必须在基坑位置以外不受施工影响的地方，钉立定位桩的护桩，以备在施工中能随时检查基坑和基础位置是否正确；而基坑外围通常可用龙门板固定或在地面上画上石灰线标出。为便于掌握开挖标高，如施工现场附近没有水准基点，可以施工现场设置临时水准点。

2.2基坑开挖及坑壁围护

基坑底面的形状，必须与基础底面形状相适应，对于像U形基础那样具有凹形底面的基础，为了施工方便，常将其坑底面形状简化为矩形。基坑大小应满足基础施工的要求，对渗水的土质基坑，一般按基底的平面尺寸，每边增宽0.5～1.0m，以便在基底外设置排水沟、集水坑和基础模板。但对于无水且土质密实的基坑，如果不设基础模板，则可按基底的平面尺寸开挖。基坑采用什么断面，是否设坑壁围护结构，应视土的类别、性状，基坑暴露时间，开挖基坑期间的气象状况，地下水位，土的透水性及建筑场地大小等因素而定。

（1）不设围护的基坑。基坑不设围护，采取敞坡开挖，施工比较简单。一般基坑坑壁多为斜坡式，在基坑深度不超过5m，地基土质湿度正常，开挖暴露时间不超过15d的情况下，可根据不同土质选定不同坑壁坡度。对于砂类土或碎卵石类土的一般为1：1.25～1：0.75；亚砂土或粘土的一般为1：1～1：0.33；岩类土的一般为1：0.25～1：0。为保证坑壁边坡的稳定，当基坑深度较大时，应在边坡中段加设宽为0.5～1.0m的护道。坑顶周围必要时应挖排水沟，以免地面水流入坑内冲刷坑壁。当基坑顶缘有动载时，顶缘与动载之间至少应留1m宽的护道。对于无地下水的粘性土地基，当基坑高度不大时，也可采用竖直坑壁。基坑土方采用人工开挖或机械开挖均可，也可两者互相配合，开挖工作最好避免在雨季进行。

（2）基坑围护结构的设置。当基坑边坡不易稳定，并有地下水影响，或结构物场地受限，或基坑斜坡过于平缓，致使土方量很大而不符合经济要求时，则宜采用加设围护结构的竖直坑壁基坑。基坑围护结构作为加固坑壁的临时性措施，一般有以下几种：①档板支撑。这种围护结构适用于开挖面积较小和深度较浅的基坑，挡板厚4～6cm，可直立或横放，再用横枋或竖枋加横撑木支撑。档板支撑的作用是挡土，工作特点是先开挖，后设围护结构。为便于挖基运土，上下支撑应设在同一垂直面内。对粘性和稳定性较好的土质，可一次挖至基底后再安装挡板支撑；对有些粘性差、易坍塌的土，可分段下挖，随挖随撑。当挖深超过一块板长时，可用分级支撑法，先挖完一段，再挖另一段。挡板一般采用密排方式。为节省木料，如遇粘性较好的土，也可采取疏排方式，但必须以坑壁土不从挡板间隙中坍落为前提。②钢木结合支撑。当基坑深度在3m以上，或宽度较大，难以安装支撑时，可沿基坑周围每距1～1.5m，打入一根型钢（工字钢或钢轨）至坑底面以下1～1.5m，并以钢拉杆把型钢上端锚固于锚桩上，随着基坑下挖设置水平挡板，并在型钢与挡板之间用木楔塞紧。③板桩支撑。适用于平面尺寸较大、且深度又较深的基坑，尤其是当基坑底面在地下水位以下超过1m，且涌水量较大不宜用挡板支撑时，可在基坑四周先沉入木板桩、钢板桩或钢筋混凝土板桩，然后再开始挖土。板桩支撑既能挡土，又能隔水。木板桩之间有企口搭联（榫舌与榫槽搭接），能防渗水；钢板桩之间用锁口搭接，能有效隔水。板桩设置方法与挡板支撑不同，其特点是先将板桩打入土中，桩尖深入到基坑底以下一定深度，然后才开挖基坑，这样在挖土过程中就能保证坑壁无坍塌之患；当基坑较深时，可待基坑挖至一定深度后，再在板桩上部加设横向支撑，以增强板桩的稳定性。④混凝土护壁。适用于深度较大的各种土质圆形基坑。在基坑口先设置预制或就地浇制的混凝土护筒，护筒应高出地面10～20cm，护筒长1～2m，厚度视基坑直径大小和土质情况而定，一般为10～40cm；护筒以下坑壁，采取喷射或现浇混凝土，一般是随挖随挖，直至坑底。

2.3基坑排水

开挖基坑过程中，如遇到地下水，一般要不断将掺入基坑中的水排去，边排水，边下开挖。所以基坑排水的目的在于当有水渗入基坑时，仍能保证开挖基坑作业在无水或少水的情况下进行。基坑排水方法有集水坑排水和井点排水两种。

（1）集水坑排水。其方法是在基坑边角处设集水坑，用来汇集渗入基坑的水，然后用机械将水排出。这种方法又称表面排水法。要求排水能力要大于基坑的涌水量，才能保证基坑开挖工作始终在无水的状态下顺利进行。集水坑排水法，除有严重流砂的基坑中不宜采用外，一般情况下均可采用。施工前必须对基坑的涌水量进行估算，以便正确拟定排水措施，配置足够的排水设备。①涌水量的估算。基坑涌水量的大小与土的透水性、基坑内外的水头差、基坑坑壁围结构的种类及基坑渗水面积等因素有关，其估算方法可采用抽水试验法或利用经验公式估算。其中抽水试验法是在工地的试坑或钻孔中，进行直接的抽水试验，其所得的数据比较可靠，但试验比较费事，而且要在工地现场进行；经验公式法较简便，但估算结果的准确性较差。②排水机具的采用。当涌水量很小时，可用人工抽水或小型水泵排水；涌水量较大时，一般用电动或内燃机发动的离心式抽水机。

（2）井点排水。适用于旱地上土质为透水性较大的粉砂、细砂和亚砂土地基，能有效防止用集水坑排水时可能发生的流砂现象。这种方法又称人工降低地下水位法。①降低成层土中地下水位时，应尽可能将滤管埋设在透水性较好的土层中。②在水位降低的范围内应设置水位观测孔。③对整个井系统应加强维护和检查，保证不间断地进行抽水。④应考虑到水位降低区域的建筑物可能产生的附加沉降，并应做好沉降观测，必要时应采取防护措施。

2.4基底检查与处理

基坑挖好后，应按规定检查基坑是否符合设计要求，内容包括：①基坑底面的平面位置、尺寸和标高是否与原设计相符。②直观检查地基土质与设计资料是否相符，如不相符，应取样作土质分析试验，同时由施工单位及时会同有关单位共同研究处理方法，并加以实施。③在地质特别复杂且土质不良，如强烈风化的岩石、松砂地基、含大量有机质的砂或粘土、含大量杂质的填筑土等情况时，应进行荷载试验，对大、中桥，有可能应同时做土载试验，以便与荷载试验核对。④检查完毕，应办理检查的签证手续，作为竣工验收资料的一部分，存入工程档案中，以备查阅。

基底检验合格后，还应按不同地质情况，作如下处理：①岩层：清除风化层、松碎石、淤泥等。若岩层倾斜，应将岩层凿平或凿成台阶，使承重面与重力线垂直，以免滑动。并宜从岩面下凿25cm，使基础能嵌入岩层。②砂类土或碎石类土：承重面应修理平整，建筑基础时，先铺一层厚约2cm的水泥砂浆。当基坑底面渗水不能有效排水时，为了不影响基础圬工的质量，常在基底上铺一层25～30cm厚的片石和碎石，然后在其上浇砌基础。③粘性土：修整基坑底面时，应就其天然状态加以铲平，不得用回填土夯实的办法处理。④软硬不均匀地层：应将土质较的部分挖除，使基础全部支承在硬土上。⑤土质不良的特殊地基：有必要可采取人工加固措施。

2.5基础的浇砌、养生和基坑回填

基础的浇砌，一般都在排水条件下进行，只有当渗水量很大，排水很困难时，才采用水下灌注混凝土的方法。排水砌筑时，应防止水浸圬工，否则基础质量就会受到影响。石砌基础在砌筑中应使石块大面朝下，外圈块石必须座浆，要求丁顺相间，以加强石块间的连接，每层均应保持基本水平。圬工在终凝后才允许浸水，不浸水部分仍须养生。基础浇筑完成后，应检查质量和各部分尺寸是否符合设计要求，如无问题，即可选土质较好的土回填基坑，要求分层夯实，每层回填土厚度约为30cm。