坡率法支护技术在住宅项目中的应用

毛燕

摘 要：边坡设计可以采用坡率法，有效控制边坡的高度和坡度，而无须对边坡进行整体加固，使得边坡保持稳定。在工程条件许可下，施工单位应优先采用坡率法。本文分析了坡率法支护技术在住宅项目中的应用，重点研究施工方法的确定及关键环节的控制，以供参考。

关键词：坡率法;支护技术;深基坑

中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）12-0106-03

Application of Slope Rate Method Support Technology in Residential Project

MAO Yan

（Gansu Second Construction Group Co.， Ltd.，Lanzhou Gansu 730050）

Abstract： Slope design can use the slope rate method to effectively control the height and slope of the side slope， without the need for overall reinforcement of the side slope， so that the side slope remains stable. When the engineering conditions permit， the construction unit shall give priority to the slope rate method. This paper analyzes the application of slope rate method support technology in residential projects， focusing on the determination of construction methods and the control of key links for reference.

Keywords： slope rate method;support technology;deep foundation pit

兰州某住宅项目总建筑面积为31 557.28 m2，±0.000 m以下建筑面积为2 493.2 m2，地上建筑面积29 064.08 m2，地上30层，地下2层，地下一层层高为3.9 m，地下二层层高为3.3 m，地上一层层高3.6 m，二层层高为3.0 m，三至三十层层高均为2.9 m，电梯机房及出屋面楼梯间层高为5.5 m，建筑总高度为90.9 m。本项目基坑基底长约为62.7 m，宽约为23.6 m，基底平均深度为7.6 m，挖土工程量为15 000 m3。

1 支护方案的确定

本工程周边无近临建筑物，地勘报告显示，地下土层稳定、土质均匀，地下水埋深较大。结合实际情况，本工程拟采用坡率法进行边坡支护，坡率确定为1.0∶0.5。该方法具有经济实用、安全可靠的特点。

2 施工准备

2.1 主要机具准备

小型机具包括尖头铁锹、平头铁锹、手锤、梯子、铁镐、撬棍、钢尺、坡度尺、麻线和20#铅丝等。主要施工机械：反铲挖土机2台、装载机2台、自卸汽车8辆。

2.2 作业条件

在土方挖掘作业前，施工人员应当深入了解地下管道埋设情况，依据施工要求，把作业范围内地表以及地下的杂物清理干净。构筑物所在部位的基槽灰线尺寸、标高控制桩、定位控制线等需要通过技术审核，且有关手续全部办完。场地平面应当全部清理完毕，修建好排水系统，作业区域周边应当修建临时排水沟[1]。

晚间作业过程中，应当科学组织施工流程，避免超挖或者错挖，作业场所应当依据实际需求装设照明设备，存在安全隐患的区域应当设立显著标识，如警示灯等。作业机械进入施工场地所通过的道路与卸车设备等应当提前进行检查，如果有需要，可对道路进行加固，并增加宽度。

3 坡率法施工技术分析

3.1 工艺流程

确定开挖的顺序和坡度→用灰线画出开挖平面轮廓线→分层开挖→修正坑边→清底、验槽→余土及垃圾土进行外运→混凝土地下结构施工→回填土。

3.2 技术参数

本基坑基底尺寸为62.7 m（长）×23.6 m（宽）×7.6 m（平均深度），挖土工程量为15 000 m3。现场基坑周边的建筑物均在开挖安全距离以外。根据岩土工程勘察报告调查结果，杂土层和黄土状粉土层的安全放坡率设为1.0∶0.5，含漂石细砂层安全放坡率宜设为1.00∶0.75，现场基坑四周土层为黄土状粉土层，安全放坡率采用1.0∶0.5，边坡坡顶边缘至坡底边缘的水平投影距离为3.8 m，经计算，边坡稳定性安全系数为1.624，达到二级边坡要求（二级边坡的稳定性安全系数为1.20）。根据实际情况，基坑土方开挖分4层进行施工，用自卸汽车运土至指定的地点堆放，土方堆放地点距离基坑边20～30 m。施工单位要合理规划土方堆场、土方运距以及行车路线。

3.3 施工方法

施工单位采用反铲挖掘机开挖基坑时，综合运用两种方法。一是端头挖土法。挖掘机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖，自卸汽车在挖掘机的两侧装运土。二是侧向挖土法。挖掘机沿基坑一侧进行挖土，自卸汽车在另一侧装运土。

土方开挖宜从上到下分层分段依次进行，分层挖土厚度不宜超过2.5 m。根据本工程实际开挖深度，宜分三层施工，同时要进行逐层修帮，做成一定坡势，以利泄水[2]。

基坑作业过程中，应确保不对地基土产生不良影响，不可挖掘到设计标高下部。为避免超挖与确保边坡坡度精准，挖掘机挖掘到设计坑底标准高度或者边坡界限的临近位置时，应当留出厚度30～50 cm的土层不进行挖掘，桩基作业完成后依靠人力进行清除。挖掘机无法作业的范围应当依靠人力方式完成挖掘，并使用自卸三轮车将土方运输到挖掘机能够挖掘的位置，利用自卸汽车将其全部運走，防止二次开挖。

修帮与清底时，在和槽底设计标高间隔50 cm的槽帮位置，抄出水平线，然后将控制桩设于指定位置，之后采用人力方式把暂留土运走。另外，两个控制桩之间使用麻线等拉一根轴线，然后查看其和槽边的间隔，明确槽宽，再对槽边进行修筑，最后将槽底部的土方全部清走。

3.4 雨季施工

雨季施工时，基槽、坑底应预留30 cm土层，在浇筑混凝土垫层前挖至设计标高，并尽快进行混凝土垫层施工。雨季开挖基坑时，应注意边坡稳定控制。必要时可设置支撑对边坡进行保护，基坑四周设置排水设施，比如，在坑外侧加设土堤或开挖水沟，以防雨水进入场内，同时基坑底部设计积水坑汇集积水，然后采用水泵抽出。施工人员要经常检查边坡、支撑、土堤等，发现问题，及时处理[3]。

对于水量不大的基坑，在基坑底部设置一定的排水坡度，在基坑边一侧、两侧或四周设排水沟，在四角分别设一个直径50 cm的集水坑。排水沟和集水坑应设置在基础轮廓线以外。排水沟边缘应距离坡脚不小于0.3 m，排水沟底宽不小于0.3 m，坡度为0.1%～0.5%，排水沟底应比挖土面低30～50 cm。集水井底比排水沟低0.5～1.0 m，或位于抽水泵进水阀之下，井壁应用木、竹、混凝土管等简易支撑加固，用水泵或人力将积水排出坑外。

3.5 检查验收

3.5.1 基本要求。管沟、桩基、场地、基坑等的土质一定要达到设计标准，并且不可产生扰动问题。土方开挖正式动工以前，应当查看定位放线情况，检查预埋物准确与否，对运输车的行驶路线进行科学谋划，避免返工。作业期间对碾压度、横向标高、排水和平面位置等定期检查，随时了解周边条件的变动情况。土方挖掘完工后，第一时间对基槽进行检验，并将有关情况记录下来，构成完整的检验报告。

3.5.2 应当重视的质量问题。下面重点从四个方面分析施工期间应当重视的质量问题。

3.5.2.1 基底超挖。基坑开挖标准高度不可比基底标高大。如果某个区域出现超挖问题，处置方式应当得到设计单位的认可，施工单位不可擅自处置。

3.5.2.2 基底未保护。基坑挖掘过程中，应当留出厚度恰当的土层，便于以人力方式对基底进行清理。挖掘过程中应当尽可能减小对基土的不良影響，如果碰到无法作业的情况，可以留出厚度30 cm的土层不挖，等基础作业时再开挖。

3.5.2.3 施工次序不科学。施工人员应当依照施工方案确定的流程进行作业，挖掘土方时应当从低处开始，然后逐层、逐段开挖，构成恰当的坡度，以便将积水排出。施工单位应当深入考量施工效率、工序衔接、作业段等要素，科学确立施工次序，恰当安排每个施工环节，有效利用时间与空间，提高作业效率。

3.5.2.4 开挖不到位，边坡太陡。在土方掘进过程中，应当结合基坑的具体情况，依据作业需求增大工作面宽度，比如，支撑结构、排水设施等均应有恰当的宽度，通常要留出1 m左右的宽度[4]。

3.6 安全注意事项

机械开挖土方时，必须按照方案要求控制坡度，自上而下，边挖边放，并及时由人工修理平整，以防边坡土下滑。挖掘机大臂和铲斗运动范围内不得有障碍物和其他作业人员，确认一切齐全安好、鸣笛警示后方可进行作业。开挖过程中，严格控制开挖尺寸，挖土应分层进行，防止挖土过快引起土体失稳、塌陷。土方应当沿横向逐层挖掘，作业过程中应当尽可能防止基底超挖问题发生。

作业过程中，施工人员要高度关注土壁的变化状况，若产生开裂或者部分塌落问题，应当马上支撑，并关注支撑牢固与否与土壁变动情况，避免扰动基土。如果基础无法按照规定时间作业，可以留出厚度200～300 mm的土层，在基础作业过程中再挖走相关土方。在土方挖掘期间，应当采取恰当的举措对标准高程桩、轴线桩、标准定位桩等进行保护，注意观察桩的位置变化情况，避免周围建筑物出现沉降。基坑周边不可放置负载过大的车辆，车辆行驶边界和基坑的间距应当保持在3 m以上。

在基坑开挖过程中，作业场所空间充足的可将回填的土方留出来，剩余的运输到弃土场，防止发生二次运输问题。要采用恰当的防护举措保证基坑边的安全，坑的周围设置高度1.2 m的防护栏杆，其和基坑的间距应当保持在3 m以上，且设立标识牌。为避免意外风险的产生，挖掘时应当安排专门人员监控基坑边的实际状况，避免产生塌方问题而导致人员受伤，晚间作业应当挂上醒目的红灯。

3.7 成品保护

土方运输过程中不可扰动控制桩、轴线引测桩、定位标准桩等，应当采取一定的防护措施。要定期对这些桩的位置、高度等进行检查，看其与设计标准一致与否。另外，还应当定期查看标准水准点与定位标准桩准确与否。在土方掘进过程中，要采取科学的措施，避免周围构筑物、管线、道路等发生沉降而导致性状改变。如果有需要，施工单位应当和设计单位或者建设单位商量，采用恰当的防护措施，且在作业过程中及时观察下沉程度。

3.8 基坑检测

基坑掘进后闲置时间比较长，因此作业期间和基坑闲置时要仔细观察临近构筑物、基坑顶部下沉状况，及时了解下沉位置和变动态势，如果发现有不正常状况，马上暂停施工，明确成因后第一时间进行处理。

现场检测指的是基坑掘进和地下项目建设期间，及时观察、测量、剖析基坑岩土性质、支护结构位移和周边环境的变化情况，然后把结果第一时间告知监理单位、设计单位等，如果有需要，采取恰当的举措进行处理[5]。现场检测对象包括自然环境、基坑底部及周围土体、支护结构、地下水位、周围建筑物、重要地下设施和相邻的城市道路等。施工单位应根据基坑工程的安全等级和具体特点，确定现场检测项目，如表1所示。

结合本工程实际情况，检测项目有支护结构水平位移、周边既有建筑物沉降变形、周围道路沉降变形和周边地表裂缝变形等。其间，请有资质的第三方机构进行检测。检测方法有三种，一是目测，对倾斜、开裂等迹象进行丈量、记录、摄影，二是用精密水准仪与导线测量水平位移和垂直位移，三是用经纬仪测量倾斜，其中以经纬仪检测为主，检测精度为1.0 mm。

4 结语

该住宅项目深基坑采用坡率法进行支护施工，组织专家论证后付诸实施，目前，该项目基础已全部完工，室外土方回填已完成，施工期间未发生任何安全事故。经建设单位委托的检测单位进行专项检测，基坑边坡及周边建筑物各项变形参数均在允许范围内。深基坑施工取得了较为明显的经济效益和社会效益，相比常规支护技术（如复合土钉墙等），大大节约了成本。

参考文献：

[1]汪正荣，朱国梁.简明施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1989：21.

[2]住房和城乡建设部，国家市场监督管理总局.湿陷性黄土地区建筑标准：GB 50025—2018[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.

[3]住房和城乡建设部.建筑基坑支护技术规程：JGJ 120-2012[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[4]李圣飞，张鹏飞.坡率法在深基坑支护工程中的应用[J].建材发展导向，2017（6）：3-4.

[5]管晓峰.土木工程施工中的边坡支护技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（26）：1329.