【摘要】基坑工程是建筑物的基礎(chǔ)，它的地域性和綜合性很強(qiáng)，在開挖過(guò)程中很容易造成含水層被切斷，進(jìn)而使大量地下水滲入基坑，若基坑浸水則會(huì)降低地基的承載力以及管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象，所以對(duì)基坑采取有效的支護(hù)與排水措施是十分必要的。因此，本文對(duì)深基坑支護(hù)與排水方案設(shè)計(jì)進(jìn)行淺析。
【關(guān)鍵字】深基坑支護(hù)；排水方案；設(shè)計(jì)
1 深基坑工程
深基坑工程主要是指開挖深度超過(guò)五米或者地下室在三層以上，以及開挖深度雖然未超過(guò)五米，但水文地質(zhì)條件和周圍的環(huán)境因素極其復(fù)雜的工程。它是在地表以下的一個(gè)地下空間及其配套的支護(hù)體系，主要包括支護(hù)體系的設(shè)計(jì)與施工和土方開挖兩大部分，其中土方開挖施工組織的合理性直接關(guān)系到支護(hù)體系的成功與否。一旦在土方開挖施工過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)，就很可能導(dǎo)致地下主體結(jié)構(gòu)的樁基變位，支護(hù)結(jié)構(gòu)也會(huì)因此變形，甚至引起支護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。因此，在土方開挖施工過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力求實(shí)行信息化施工。
深基坑工程還具有很強(qiáng)的環(huán)境效應(yīng)，因?yàn)榛娱_挖勢(shì)必會(huì)引起周圍的地基地下水位的變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍的地基土體變形，進(jìn)而給周圍建筑物以及地下管線造成一定的影響，情況嚴(yán)重的還將危及其正常使用或者安全。另外，深基坑工程還涉及到施工所在地的水文地質(zhì)條件對(duì)基坑開挖所造成的影響，以及基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的控制。因此，深基坑工程是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，涉及到巖土、水文、結(jié)構(gòu)、環(huán)境等許多方面，一直以來(lái)它都是巖土工程界的難點(diǎn)，而且經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，大部分的基坑工程事故都與地下水的滲漏有關(guān)。它不僅使工作條件變得惡劣，而且易造成坑底隆起、流沙和坑壁的剝落、坍塌，甚至引起周圍建筑物沉降、傾斜、裂縫和倒塌等。另外，在地下水含量豐富的地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖作業(yè)時(shí)，由于受到地下水的影響，地層力學(xué)性質(zhì)更差，其難度更為突出。因此，在進(jìn)行基坑開挖的過(guò)程中，需要巖土工程和結(jié)構(gòu)工程的技術(shù)人員相互配合，因地制宜。
2 深基坑支護(hù)
深基坑支護(hù)是指為了確�；油练介_挖、基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行以及基坑周邊環(huán)境安全，對(duì)基坑側(cè)壁和周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。深基抗支護(hù)體系在施工過(guò)程中一般屬于臨時(shí)工程，在整個(gè)地下工程完工后就不再需要了，但因其技術(shù)復(fù)雜，安全儲(chǔ)備較小，涉及范圍廣，因而具有很大的風(fēng)險(xiǎn)性，在施工過(guò)程中事故頻繁�；庸こ淌┕み^(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，需要及時(shí)搶救。因此，在基坑工程中，支護(hù)系統(tǒng)具有特殊的地位。深基坑的支護(hù)方案設(shè)計(jì)以鋼板樁最為常用，鋼板樁支護(hù)的施工前準(zhǔn)備工作有：
2.1 鋼板樁種類選擇。目前普遍采用封閉拉森鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)，鋼板樁的設(shè)置位置應(yīng)便于基礎(chǔ)施工，即在地下結(jié)構(gòu)邊緣之外，并留有支、拆模板的操作面，鋼板樁不直的平面位置，應(yīng)盡量平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便充分利用標(biāo)準(zhǔn)鋼板和便于設(shè)置支撐。
2.2 鋼板樁的打入。鋼板樁打入方式采用的是單獨(dú)打入法。這種方法是從板樁墻一角開始，逐根打入，直到打樁工程結(jié)束為止。這其中鋼板樁打設(shè)的工藝程序包括有測(cè)量定位放線、樁機(jī)導(dǎo)架安裝機(jī)就位、測(cè)建樁機(jī)垂直和水平度、吊車板樁就位插樁、套上樁帽、輕輕加以捶擊、樁打設(shè)至標(biāo)高、樁機(jī)移位、重復(fù)施工程序至打樁結(jié)束以及鋼板樁上部的支撐安裝。
2.3 鋼板樁的拔除。在地下結(jié)構(gòu)樁施工完成后，進(jìn)行基坑回填土?xí)r，要拔除鋼板樁，以便修整再重復(fù)使用。拔樁前要考慮拔樁順序，拔樁時(shí)間以及樁空處理方法。基坑內(nèi)先回填夯實(shí)，為了工程施工總進(jìn)度，加速回填和拔樁工期，基坑采用砂回填，澆水沉實(shí)。拔樁的順序正好與打樁的順序相反，拔除鋼板樁時(shí)利用振動(dòng)錘所產(chǎn)生的強(qiáng)大作用力破壞鋼板樁周圍的土層結(jié)構(gòu)，然后依靠附加的起吊力克服拔樁阻力將樁拔除，對(duì)較難拔的鋼板樁，可以先使用柴油錘先振先，然后再與振動(dòng)錘交替進(jìn)行振打和振拔。另外，考慮到施工條件以及工期，可以將鋼板樁外露部分割除，余留下的部分埋入土層內(nèi)，當(dāng)將樁拔出后及時(shí)用砂子回填孔洞，或者利用振動(dòng)法讓土孔填實(shí)。拔樁的空洞必須及時(shí)回填，以防止對(duì)鄰邊基礎(chǔ)造成影響�；靥罘椒ㄓ姓駝�(dòng)法、劑實(shí)法及填入法，也可在樁拔時(shí)間灌水，邊振邊拔并回填砂子。
2.4 鋼板樁加固支撐設(shè)置鋼板樁墻上部設(shè)置通環(huán)鋼梁，環(huán)鋼與鋼板樁焊接牢固，斜撐與水平環(huán)梁焊接牢固。鋼板樁墻中間每隔一段距離設(shè)置鋼梁的水平支撐，與環(huán)梁長(zhǎng)邊焊接牢固，中間水平支撐，可在基坑至標(biāo)高，跟著逐根加設(shè)焊接。不影響基坑土方開挖。
3 深基坑排水方案設(shè)計(jì)
深基坑排水方案設(shè)計(jì)要根據(jù)工程的具體地層情況，在遇到地下水位較高的地區(qū)時(shí)要格外留意含水層對(duì)基坑工程的施工影響，由于在開挖過(guò)程中很容易將含水層切斷，在壓差作用下，地下水必然會(huì)不斷地滲流入基坑，如不采取有效的排水措施，大量的地下水就會(huì)滲入基坑內(nèi)，使現(xiàn)場(chǎng)的施工狀況變差，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致地基承載力下降，甚至在水壓的作用下還能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象。因此，為確保基坑施工安全，必須對(duì)深基坑采取必要的排水措施。一般情況下，對(duì)深基坑的排水方案設(shè)計(jì)有：
3.1 排水溝和集水井的設(shè)計(jì)。為了避免基坑被地下水長(zhǎng)時(shí)間浸泡致使土體軟化，要及時(shí)排放地下水，同時(shí)方便基坑內(nèi)的施工作業(yè)。在基坑內(nèi)、外各設(shè)置一條排水溝，呈環(huán)形封閉狀，用磚砌以及水泥砂漿抹面修筑，要在基坑開挖施工前預(yù)先修好排水溝。另外，還應(yīng)該注意的是在雨期施工前應(yīng)該首先檢查現(xiàn)場(chǎng)的排水系統(tǒng)，保證水流暢通。
3.2 回灌井的設(shè)計(jì)�；又械慕邓S基坑的不斷開挖而逐步加深，由于基坑降水后，不可避免地會(huì)造成基坑周圍地下水位的下降，從而導(dǎo)致基坑周邊的地面原有建筑物以及地下構(gòu)筑物因不均勻沉降而受到不同程度的損傷。為了減少這些影響以及損傷，就要在基坑和需要保護(hù)的建筑物之間采取回灌措施，使地下水位均勻變化，根據(jù)本基坑的地層特點(diǎn)，回灌措施采用坑外回灌井，此外為了解地下水位變化，及時(shí)調(diào)整回灌水量，還應(yīng)在基坑周圍設(shè)置水位觀測(cè)井。
3.3 集水井的設(shè)計(jì)。集水井應(yīng)該設(shè)置在基坑角或者每隔一段距離設(shè)置一個(gè)。井壁可用擋土板作臨時(shí)支護(hù)，井底還要鋪上一層礫石，用來(lái)防止泥砂堵塞水泵。由于基坑明溝降水適用于降水深度不大的工程，所以要根據(jù)工程的實(shí)際情況采用管井井點(diǎn)降水，同時(shí)基坑開挖也應(yīng)設(shè)計(jì)明溝，但它只是收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和其它施工時(shí)遺留下的地下水。
除此以外，還應(yīng)該注意排水溝與集水井要保持一定的高差，集水井應(yīng)該比排水溝低，而排水溝應(yīng)該比挖土面低。用抽水設(shè)備將集水井中的水排至基坑外部，嚴(yán)禁排出的水回流于基坑內(nèi)。人工挖孔樁施工時(shí)，降水以管井降水為主，輔以樁孔內(nèi)污水泵明排抽水，邊抽邊挖。
4 結(jié)語(yǔ)：
深基坑支護(hù)體系與排水方案的設(shè)計(jì)要根據(jù)土層性質(zhì)以及開挖的深度等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能比較后確定，但由于土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性，以及施工部門的各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)取值是否正確將直接影響到基坑支護(hù)與排水方案設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，從而致使目前基坑排水工程設(shè)計(jì)在技術(shù)、結(jié)構(gòu)上不合理的現(xiàn)象十分普遍。所以要在實(shí)踐中要采用信息化施工，定時(shí)檢測(cè)降深、出水量以便進(jìn)一步優(yōu)化深基坑支護(hù)與排水設(shè)計(jì)的施工方案。
【關(guān)鍵字】深基坑支護(hù)；排水方案；設(shè)計(jì)
1 深基坑工程
深基坑工程主要是指開挖深度超過(guò)五米或者地下室在三層以上，以及開挖深度雖然未超過(guò)五米，但水文地質(zhì)條件和周圍的環(huán)境因素極其復(fù)雜的工程。它是在地表以下的一個(gè)地下空間及其配套的支護(hù)體系，主要包括支護(hù)體系的設(shè)計(jì)與施工和土方開挖兩大部分，其中土方開挖施工組織的合理性直接關(guān)系到支護(hù)體系的成功與否。一旦在土方開挖施工過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)，就很可能導(dǎo)致地下主體結(jié)構(gòu)的樁基變位，支護(hù)結(jié)構(gòu)也會(huì)因此變形，甚至引起支護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。因此，在土方開挖施工過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力求實(shí)行信息化施工。
深基坑工程還具有很強(qiáng)的環(huán)境效應(yīng)，因?yàn)榛娱_挖勢(shì)必會(huì)引起周圍的地基地下水位的變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍的地基土體變形，進(jìn)而給周圍建筑物以及地下管線造成一定的影響，情況嚴(yán)重的還將危及其正常使用或者安全。另外，深基坑工程還涉及到施工所在地的水文地質(zhì)條件對(duì)基坑開挖所造成的影響，以及基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的控制。因此，深基坑工程是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，涉及到巖土、水文、結(jié)構(gòu)、環(huán)境等許多方面，一直以來(lái)它都是巖土工程界的難點(diǎn)，而且經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，大部分的基坑工程事故都與地下水的滲漏有關(guān)。它不僅使工作條件變得惡劣，而且易造成坑底隆起、流沙和坑壁的剝落、坍塌，甚至引起周圍建筑物沉降、傾斜、裂縫和倒塌等。另外，在地下水含量豐富的地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖作業(yè)時(shí)，由于受到地下水的影響，地層力學(xué)性質(zhì)更差，其難度更為突出。因此，在進(jìn)行基坑開挖的過(guò)程中，需要巖土工程和結(jié)構(gòu)工程的技術(shù)人員相互配合，因地制宜。
2 深基坑支護(hù)
深基坑支護(hù)是指為了確�；油练介_挖、基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行以及基坑周邊環(huán)境安全，對(duì)基坑側(cè)壁和周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。深基抗支護(hù)體系在施工過(guò)程中一般屬于臨時(shí)工程，在整個(gè)地下工程完工后就不再需要了，但因其技術(shù)復(fù)雜，安全儲(chǔ)備較小，涉及范圍廣，因而具有很大的風(fēng)險(xiǎn)性，在施工過(guò)程中事故頻繁�；庸こ淌┕み^(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，需要及時(shí)搶救。因此，在基坑工程中，支護(hù)系統(tǒng)具有特殊的地位。深基坑的支護(hù)方案設(shè)計(jì)以鋼板樁最為常用，鋼板樁支護(hù)的施工前準(zhǔn)備工作有：
2.1 鋼板樁種類選擇。目前普遍采用封閉拉森鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)，鋼板樁的設(shè)置位置應(yīng)便于基礎(chǔ)施工，即在地下結(jié)構(gòu)邊緣之外，并留有支、拆模板的操作面，鋼板樁不直的平面位置，應(yīng)盡量平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便充分利用標(biāo)準(zhǔn)鋼板和便于設(shè)置支撐。
2.2 鋼板樁的打入。鋼板樁打入方式采用的是單獨(dú)打入法。這種方法是從板樁墻一角開始，逐根打入，直到打樁工程結(jié)束為止。這其中鋼板樁打設(shè)的工藝程序包括有測(cè)量定位放線、樁機(jī)導(dǎo)架安裝機(jī)就位、測(cè)建樁機(jī)垂直和水平度、吊車板樁就位插樁、套上樁帽、輕輕加以捶擊、樁打設(shè)至標(biāo)高、樁機(jī)移位、重復(fù)施工程序至打樁結(jié)束以及鋼板樁上部的支撐安裝。
2.3 鋼板樁的拔除。在地下結(jié)構(gòu)樁施工完成后，進(jìn)行基坑回填土?xí)r，要拔除鋼板樁，以便修整再重復(fù)使用。拔樁前要考慮拔樁順序，拔樁時(shí)間以及樁空處理方法。基坑內(nèi)先回填夯實(shí)，為了工程施工總進(jìn)度，加速回填和拔樁工期，基坑采用砂回填，澆水沉實(shí)。拔樁的順序正好與打樁的順序相反，拔除鋼板樁時(shí)利用振動(dòng)錘所產(chǎn)生的強(qiáng)大作用力破壞鋼板樁周圍的土層結(jié)構(gòu)，然后依靠附加的起吊力克服拔樁阻力將樁拔除，對(duì)較難拔的鋼板樁，可以先使用柴油錘先振先，然后再與振動(dòng)錘交替進(jìn)行振打和振拔。另外，考慮到施工條件以及工期，可以將鋼板樁外露部分割除，余留下的部分埋入土層內(nèi)，當(dāng)將樁拔出后及時(shí)用砂子回填孔洞，或者利用振動(dòng)法讓土孔填實(shí)。拔樁的空洞必須及時(shí)回填，以防止對(duì)鄰邊基礎(chǔ)造成影響�；靥罘椒ㄓ姓駝�(dòng)法、劑實(shí)法及填入法，也可在樁拔時(shí)間灌水，邊振邊拔并回填砂子。
2.4 鋼板樁加固支撐設(shè)置鋼板樁墻上部設(shè)置通環(huán)鋼梁，環(huán)鋼與鋼板樁焊接牢固，斜撐與水平環(huán)梁焊接牢固。鋼板樁墻中間每隔一段距離設(shè)置鋼梁的水平支撐，與環(huán)梁長(zhǎng)邊焊接牢固，中間水平支撐，可在基坑至標(biāo)高，跟著逐根加設(shè)焊接。不影響基坑土方開挖。
3 深基坑排水方案設(shè)計(jì)
深基坑排水方案設(shè)計(jì)要根據(jù)工程的具體地層情況，在遇到地下水位較高的地區(qū)時(shí)要格外留意含水層對(duì)基坑工程的施工影響，由于在開挖過(guò)程中很容易將含水層切斷，在壓差作用下，地下水必然會(huì)不斷地滲流入基坑，如不采取有效的排水措施，大量的地下水就會(huì)滲入基坑內(nèi)，使現(xiàn)場(chǎng)的施工狀況變差，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致地基承載力下降，甚至在水壓的作用下還能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象。因此，為確保基坑施工安全，必須對(duì)深基坑采取必要的排水措施。一般情況下，對(duì)深基坑的排水方案設(shè)計(jì)有：
3.1 排水溝和集水井的設(shè)計(jì)。為了避免基坑被地下水長(zhǎng)時(shí)間浸泡致使土體軟化，要及時(shí)排放地下水，同時(shí)方便基坑內(nèi)的施工作業(yè)。在基坑內(nèi)、外各設(shè)置一條排水溝，呈環(huán)形封閉狀，用磚砌以及水泥砂漿抹面修筑，要在基坑開挖施工前預(yù)先修好排水溝。另外，還應(yīng)該注意的是在雨期施工前應(yīng)該首先檢查現(xiàn)場(chǎng)的排水系統(tǒng)，保證水流暢通。
3.2 回灌井的設(shè)計(jì)�；又械慕邓S基坑的不斷開挖而逐步加深，由于基坑降水后，不可避免地會(huì)造成基坑周圍地下水位的下降，從而導(dǎo)致基坑周邊的地面原有建筑物以及地下構(gòu)筑物因不均勻沉降而受到不同程度的損傷。為了減少這些影響以及損傷，就要在基坑和需要保護(hù)的建筑物之間采取回灌措施，使地下水位均勻變化，根據(jù)本基坑的地層特點(diǎn)，回灌措施采用坑外回灌井，此外為了解地下水位變化，及時(shí)調(diào)整回灌水量，還應(yīng)在基坑周圍設(shè)置水位觀測(cè)井。
3.3 集水井的設(shè)計(jì)。集水井應(yīng)該設(shè)置在基坑角或者每隔一段距離設(shè)置一個(gè)。井壁可用擋土板作臨時(shí)支護(hù)，井底還要鋪上一層礫石，用來(lái)防止泥砂堵塞水泵。由于基坑明溝降水適用于降水深度不大的工程，所以要根據(jù)工程的實(shí)際情況采用管井井點(diǎn)降水，同時(shí)基坑開挖也應(yīng)設(shè)計(jì)明溝，但它只是收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和其它施工時(shí)遺留下的地下水。
除此以外，還應(yīng)該注意排水溝與集水井要保持一定的高差，集水井應(yīng)該比排水溝低，而排水溝應(yīng)該比挖土面低。用抽水設(shè)備將集水井中的水排至基坑外部，嚴(yán)禁排出的水回流于基坑內(nèi)。人工挖孔樁施工時(shí)，降水以管井降水為主，輔以樁孔內(nèi)污水泵明排抽水，邊抽邊挖。
4 結(jié)語(yǔ)：
深基坑支護(hù)體系與排水方案的設(shè)計(jì)要根據(jù)土層性質(zhì)以及開挖的深度等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能比較后確定，但由于土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性，以及施工部門的各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)取值是否正確將直接影響到基坑支護(hù)與排水方案設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，從而致使目前基坑排水工程設(shè)計(jì)在技術(shù)、結(jié)構(gòu)上不合理的現(xiàn)象十分普遍。所以要在實(shí)踐中要采用信息化施工，定時(shí)檢測(cè)降深、出水量以便進(jìn)一步優(yōu)化深基坑支護(hù)與排水設(shè)計(jì)的施工方案。
