注岩基坑工程降水（喀斯特熔岩地貌地区基坑垂直开挖施工工法）

注岩基坑工程降水（喀斯特熔岩地貌地区基坑垂直开挖施工工法）1地质概况喀斯特地形（也称“喀斯特地貌”）是碳酸盐类岩石分布地区或存在流经石灰岩的地下水所特有的地貌现象。当雨水或者地下水与地面碳酸盐类岩石接触时，就会有少量碳酸盐溶于水中。经过长时期的溶解侵蚀，形成了以地表岩层千沟万壑为标志的地表特征。在喀斯特地貌下往往存在地下河、溶洞等景象。贵阳位于云贵高原西南方向，该地区地貌为典型喀斯特地貌，本文以位于贵阳市龙洞堡机场贵阳市轨道交通2号线龙洞堡基坑开挖为依托，深度剖析在喀斯特地貌特征地区基坑开挖施工工艺及施工方法。摘要：针对******所处地理位置及施工要求，总结车站基坑垂直开挖施工工法及相关注意事项，为基坑垂直开挖正确指导施工提供借鉴。关键词：喀斯特 轻轨 基坑 开挖引言

喀斯特熔岩地貌地区基坑垂直开挖施工工法

中铁**局集团（有限）公司

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（中铁**局集团**项目部 ）

摘要：针对******所处地理位置及施工要求，总结车站基坑垂直开挖施工工法及相关注意事项，为基坑垂直开挖正确指导施工提供借鉴。

关键词：喀斯特 轻轨 基坑 开挖

引言

喀斯特地形（也称“喀斯特地貌”）是碳酸盐类岩石分布地区或存在流经石灰岩的地下水所特有的地貌现象。当雨水或者地下水与地面碳酸盐类岩石接触时，就会有少量碳酸盐溶于水中。经过长时期的溶解侵蚀，形成了以地表岩层千沟万壑为标志的地表特征。在喀斯特地貌下往往存在地下河、溶洞等景象。贵阳位于云贵高原西南方向，该地区地貌为典型喀斯特地貌，本文以位于贵阳市龙洞堡机场贵阳市轨道交通2号线龙洞堡基坑开挖为依托，深度剖析在喀斯特地貌特征地区基坑开挖施工工艺及施工方法。

1地质概况

**车站所处位置非原地表地貌，经机场改造平整，为原机场货运区及众多建筑物用地。覆土薄，基岩为薄层状灰岩、泥质灰岩夹白云岩，岩质较坚硬、性脆，竖向节理裂隙发育，岩体完整性差，岩层产状平缓，岩层倾角10~15度间，施工中易产生斜向坍塌、掉块现象。

轻轨车站全部立体叠置与龙洞堡机场隧道及到发线隧道上方，轻轨站台地板位于龙洞堡机场隧道顶上约12m位置，垂直距离相差较近，相互之间施工会弱化周边围岩，施工中应加强防护和各隧道协调施工，防止相互干扰和破坏。

2总体施工顺序

平整场地——测量放线，确定开挖边线——上层原硬化范围破除清理（约1m深），截水沟施工，周边防护栏杆施工——由南北两端向中间既有道路开始上层石方第二层（5.4m深）开挖、边坡防护——北段开挖深度至5.4m长度达到40m范围后，在基坑东侧8m通道范围南端开挖斜坡道至地面，边坡防护、硬化便道——开挖中间预留既有便道部分至6.4m深度——测量放线，确定轻轨站台层开挖边线——由南端向北段推进开挖第三层（8m深），坑内分两层，边开挖边防护，在站台层基坑范围内设临时便道运至东侧站厅层高度，通过基坑东南角便道运至地面——开挖至北段汽车不能运输至地面时，采用吊车垂直运输至站厅层，汽车运输至基坑外——基坑底预留5cm进行人工清底——人工配合机械开挖综合接地。（后附竖向分层施工顺序及基坑纵向分段示意图）

3基坑开挖施工方法

根据钻探资料及设计图纸提供本车站地质条件，对于第一层（约1m）基坑上部回填及硬化部分，采用破碎锤破除，挖机装运，汽车运至弃碴场。

第二层、第三层石质围岩爆破采用深孔药壶爆破法开挖。

第二层（5.4m）由基坑南北两端向中间既有道路开挖，开挖采用分层纵向垂直开挖，坑内分层每层深2.7m～4.0m。基坑开挖过程中主要采取纵向放坡，横向按设计要求垂直开挖，及时跟进周边垂直开挖面防护工作。基坑南端开挖至设计标高南端靠东侧长度达到40m时，在B区、C区停车场通道范围（8m宽）开挖便道至地面，坡度13.5%。

开挖中间预留既有便道部分，至站厅层地板标高，利用车站东南角便道运至地面。

轻轨车站竖向分层开挖示意图

第三层（6ｍ～8m）开挖由南向北推进，采用分层纵向放坡开挖，坑内分层每层深3.0m～4.0m。开挖至最后剩余站台层便道部分石碴，采用吊车垂直运输至站厅层高度，汽车运输至地面。（后附：基坑内土石方开挖平面示意图）

主体部分基础施工时，基坑下翻梁及扩大基础均采用机械开挖，人工配合清理虚渣。

4基坑防护施工方法

基坑因地处机场扩建回填区，西侧紧邻机场高速公路，基坑开挖过程中会对机场高速公路造成安全隐患，边坡受到路基回填土较大影响，因此，为保证边坡稳定不至于对高速公路造成严重破坏，因此基坑开挖完成后必须立即施作边坡防护。

基坑坡面防护第一层采用Φ25土钉与3股φ15.2锚索挂φ8钢筋网 基坑第二层坡面防护采用Φ20土钉挂φ8钢筋网 喷射C20混凝土进行封闭。土钉安装采用T-28风钻钻孔（φ80），预留100mm与钢筋网片连接。锚索与土钉间距3m，锚索单根长8m，4m长自由段，4m长锚固段。Φ8钢筋网间距@150×150mm，钢筋网片在加工场加工，为方便施工，网片在加工场加工尺寸2000×2000mm，安装时与土钉绑扎连接，搭接不小于10d，保护层厚度不小于2mm，C20喷射混凝土厚100mm，施工工艺采用湿喷。

基坑开挖过程中，开挖一层边坡防护一层，每层开挖高度不大于3m，喷射操作应沿水平方向以螺旋形式移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，现场实际施工中，喷嘴口至受喷面距离以0.8m～1.0m，实际喷锚效果较好，表面平顺。

4.1土钉墙施工顺序

4.1.1按照设计尺寸要求进行人工 机械配合施工刷坡，刷坡时现场采用吊线刷坡，即在坡顶用明确设计刷坡线后，与刷坡线内扩30cm，刷坡过程中工人随时尺量刷坡位置，保证边界尺寸。刷坡完成后再边坡每3㎡埋设喷射混凝土厚度控制标志；

4.1.2刷坡完成后首先喷射第一层C20混凝土，控制在40mm厚度；

4.1.3钻孔：潜孔钻钻孔，钻孔完成后人工安设土钉、注浆；

4.1.3绑扎钢筋网；

4.1.4喷射第二层混凝土，达到设计厚度100mm。

4.1.5养生：混凝土喷射完成后及时洒水养生，保证混凝土的强度要求。

4.1.6设置坡顶、坡脚的排水系统。

4.2喷射混凝土施工要求

4.2.1喷射作业分段进行，同一分段喷射顺序自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；

4.2.2喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6m～1.0m。

4.2.3喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，为3～7h；

4.2.4喷射砼由工地拌合站提供 高压风用12m³移动式空压机提供，工作压力控制在0.2～0.3Kpa。

4.3锚索施工工艺

图4.3-1 工艺流程图

锚索钻孔直径110mm锚索钻孔与坡面呈15°角；锚索水平间距2m，距顶层锚杆垂直间距3m，孔距误差不大于100mm；锚索单根长8m，钻孔孔深不得小于设计长度，且不大于设计长度的500mm；钻孔完成后，安装锚索前首先将孔内土屑清洗干净进行清孔。

4.3.2锚索制作与安装：

每根锚索由3根φ15.2绞线组成 每股锚索长度误差不大于50mm；自由段与锚固段分别作出标记，自由段的钢绞线放入塑料管内并涂黄油 在锚固段范围内的锚索每隔1m穿1个架线环，两架线环之间扎一道箍筋环；注浆管与锚索绑在一起一同放入钻孔中，注浆管底口距孔底以为30～50cm；注浆管1底口用黑胶布封住，注浆管2底口封堵严密，锚固段做成花管(孔眼Φ6～Φ8，间距0.5m)孔眼用黑胶布封口；杆体放入角度与钻孔角度保持一致，放送用力均匀，避免左右摇摆。

4.3.3锚具

锚具规格尺寸详见附图

4.3.4锚索注浆：

锚索安设后，用注浆管1进行常压注浆，注浆材料采用水泥浆；待一次注浆体初凝，浆体强度达到5.0MPa后即可用注浆管2进行二次高压注浆，注浆材料采用纯水泥浆；锚固段注浆采用孔底返浆法，将注浆管插入道距孔底30～50cm处，用压浆机将水泥(砂)浆通入注浆管注入孔底；水泥(砂)浆从钻孔底口向外依次充满并将孔内空气压出，而水泥浆则又由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。

4.3.5预应力锚索张拉锁定

锚索张拉前。在设计高程处安设支撑钢支架，将格构式工字钢腰梁安放在钢支架及锚索自由端(保证锚索自由端不受力)，并将腰梁与岩壁紧贴，无法密实处用C20细石混凝土填充，将钢垫块固定于工字钢腰梁上，并保证钢垫块的上表面与锚索垂直。当锚固体强度大于5.0MPa后，方可进行张拉；张拉设备采用穿心式液压千斤顶，施工前应进行测试标定后方可使用；正式张拉前取设计值的0.1～0.2倍，预张拉1～2次，使其各部分接触紧密，保证锚索体完全平直；逐级加载至设计超张拉荷载（超张拉荷载设计值的1%且不少于3根），在压力表稳定3min后锁定。

4.4钢筋网安装注意事项

4.4.1钢筋网在钢筋加工棚加工，采用φ8盘圆钢筋 加工尺寸为@150×150mm 每片2000×2000mm；

4.4.2钢筋网在喷射第一层混凝土后铺设 钢筋保护层厚度不小于20mm；

4.4.3钢筋网安装搭接不小于10d；

4.4.4钢筋网与土钉采用点焊。

5主要的技术措施

5.1防排水

雨季施工时，做好新开挖坡面未防护前的防水工作，采用遮挡、拦截等方式防止雨水、地表水对边坡的危害，并加强施工信息管理，遇到问题后及时反馈，及时解决处理。开挖过程采用边开挖边排（降）水的方式进行排（降）水。

5.2刷坡

开挖过程中应经常检查边坡，防止边坡部位超挖和欠挖；边坡部位采用人工配合机械进行边坡修整，修整时随时检查边坡坡率符合设计要求，并紧跟开挖进行；当开挖接近基坑底面设计标高附近时，及时测量开挖面标高，避免出现超欠挖情况。

5.3注浆

注浆质量是保证边坡稳定的关键，在施工中必须认真按照设计要求，严格控制配合比，并采取措施保证浆液的流动性和强度满足要求。注浆时当压力不变注浆量逐渐减小或大于设计注浆量，注浆结束。开始注浆前、中途停顿或作业结束用水管冲洗管路。

5.4喷射混凝土

边坡喷射混凝土强度等级采用C20，碎石粒径5～10mm。首先初喷5cm厚挂网，再进行二次喷护；作业时自下而上喷护，喷射口垂直坡面喷护，距离控制在0.6-1.0m。为保证喷护厚度，每3㎡埋设一根短钢筋头，用来控制喷护厚度。

6结束语

喀斯特地貌地区基坑施工中边坡易出现边坡滑塌、小型溶腔、加泥等情况，因此在该地区施工时尽量采用分层开挖、分层支护施工工艺，避免一次开挖深度太大，在开挖过程中对开挖完成的边坡要及时进行边坡支护，防止边坡滑塌，减少因施工不当造成的事故发生。

参考文献

【1】地下铁道工程施工及验收规范GB 50299-2018

【2】建筑基坑支护技术规程JGJ 120-1012

【3】建筑边坡工程技术规范 GB 50330-2013