摘要: 本文結(jié)合南京市快速內(nèi)環(huán)東線施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,通過對城市隧道基坑施工的特點(diǎn)、基坑開挖過程中易出現(xiàn)的質(zhì)量和安全問題、基坑開挖過程中的監(jiān)控措施等方面的分析,探討如何在城市環(huán)境下安全、有序、高效地開展隧道基坑的施工工作。 
關(guān)鍵詞: 深基坑 明挖施工 監(jiān)控措施   
  前言 
  隨著城市建設(shè)不斷發(fā)展,高層建筑物和市政工程(道路、橋梁、地鐵等)大量涌現(xiàn),地下空間也隨之被不斷地開發(fā)利用,大量深基坑支護(hù)與施工的問題產(chǎn)生了,成為當(dāng)前基礎(chǔ)工程的熱點(diǎn)和難點(diǎn),深基坑工程具有大深度、大開挖面積等特點(diǎn),從而給支撐系統(tǒng)帶來較大難度;在軟弱土層中開挖還會產(chǎn)生較大的位移和沉降,對周圍建筑物、市政設(shè)施和地下管線造成影響;由于施工工期長、場地狹窄,降雨、重物堆放等對基坑穩(wěn)定性也會產(chǎn)生不利影響,因此,在具體的深基坑工程施工工程中,需要在合理規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合各個工程的具體情況,采用相應(yīng)的施工技術(shù),確保安全、按期、優(yōu)質(zhì)地完成工程范圍內(nèi)的各項(xiàng)工程。 
  1.基坑開挖施工的特點(diǎn) 
  城市隧道工程多用明挖法施工,即采取掘開方式從路面自上而下開挖至基坑底部,由于基坑線長面寬坑深,施工時采用臺階式分層挖掘。一般城市隧道基坑寬度在30―40米,深度近20米。開挖施工過程中極易發(fā)生土體失穩(wěn)而坍塌,特別在土質(zhì)較差的地段更會發(fā)生質(zhì)量和安全問題。在如此大體積的基坑施工中要做到保證質(zhì)量和安全,監(jiān)控工作責(zé)任是非常重大的。基坑開挖時,必須嚴(yán)格遵循“分區(qū)、分塊、對稱、平衡”的原則,必須遵循“先撐后挖”的原則。 
  基坑開挖常采用放坡式,土方分層(每層約3-3.5米)按縱向分段、橫向分塊、水平分層;先挖中間,后挖兩側(cè),以臺階式整體自上而下逐步推進(jìn)。要做到邊開挖邊進(jìn)行坡面防護(hù),并保證坡度≥1:2。在土方開挖至一定深度即達(dá)到支撐底標(biāo)高后及時架設(shè)支撐,以減少基坑開挖期間無支撐暴露時間、寬度和深度,以防止土體坍塌。開挖過程中必須保證按“先撐后挖”的原則實(shí)施,做到“隨撐隨挖,支撐超前,挖土緊跟”,支撐安裝與土方開挖同步交互進(jìn)行。一般支撐使用鋼管(單管或雙管),基坑深度較大時,鋼管支撐有3-4層。鋼管支撐裝配時必須保證長度與基坑寬度適當(dāng),支撐軸線適中,使支撐與墻面垂直,位置準(zhǔn)確,以保證支撐土體的承載能力達(dá)到安全度。在基坑土質(zhì)較差的情況下,也可采用鋼筋砼梁式支撐,以保證支撐的強(qiáng)度和穩(wěn)固性。 
  基坑開挖前還必須做好降水措施,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,管井施工在支護(hù)樁完成70%后就進(jìn)行,在基坑開挖前兩周進(jìn)行降水,使土體開挖時可達(dá)到相當(dāng)程度的排水固結(jié)。開挖前,在基坑兩側(cè)挖出應(yīng)力釋放溝,將基坑兩側(cè)的應(yīng)力先期釋放,為鋼圍檀施工和支撐架設(shè)作準(zhǔn)備;施工中還要充分準(zhǔn)備好排除基坑積水排放措施,確;硬环e水、不泡坑,保證基坑能連續(xù)開挖,高效出土。 
  基坑開挖前要做到各種施工機(jī)械(挖掘機(jī)、推土機(jī)、自卸車等)設(shè)備完好、品種齊全配套。此外,還要考慮設(shè)置土方施工便道和鋼支撐施工便道,使其連接成網(wǎng),平整固化,便于供出土。 
  土方開挖和支撐應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案按順序進(jìn)行,以確;臃(wěn)定和周邊建筑物的安全。 
  2.基坑開挖施工中易出現(xiàn)的質(zhì)量和安全問題 
  在基坑開挖施工過程中,由于多方面原因造成不確定因素很多,如:基坑周圍條件復(fù)雜,鄰近的建筑物、構(gòu)筑物、道路及地下管網(wǎng)設(shè)施等都對基坑開挖嚴(yán)重干擾;由于地質(zhì)資料有限,設(shè)計(jì)計(jì)算的土體側(cè)壓力和支撐結(jié)構(gòu)簡化模型與工程實(shí)際往往不夠一致,對土質(zhì)參數(shù)的選擇,其準(zhǔn)確性難以檢驗(yàn),且在開挖過程中,側(cè)壓力和支撐力還有變化;在施工過程中由于連續(xù)降雨或暴雨致雨水沖刷、浸泡及地下水滲透造成土體塌方;基坑邊堆載時有變化,且不可確定。因以上種種原因,都可能對基坑開挖在質(zhì)量和安全上產(chǎn)生不同程度的影響,使基坑開挖產(chǎn)生各種風(fēng)險和發(fā)生各種問題,如: 
  2.1邊坡失穩(wěn)造成滑坡 
  由于基坑內(nèi)降水未控制好,未達(dá)到固結(jié)土體的要求;基坑內(nèi)排水系統(tǒng)不夠完善,致排水不暢或雨季對雨水未及時抽排等,將可能造成邊坡失穩(wěn)。 
  2.2出現(xiàn)涌水涌砂 
  在開挖過程中可能由于支護(hù)樁間隙過大等薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)少量滲漏情況,未及時處理致滲漏點(diǎn)擴(kuò)大,可能造成涌水涌砂。 
  2.3基坑底部隆起或沉陷 
  由于基坑內(nèi)外水位差較大,降水等引起土體失穩(wěn);或開挖至底部時,未及時采取措施,致超挖或未及時鋪設(shè)砼墊層等造成。 
  2.4基坑橫向支撐失穩(wěn) 
  由于支撐安裝或施加軸壓力不當(dāng),可能使支撐失穩(wěn)。 
  2.5基坑旁建筑物沉降或發(fā)生裂縫 
  由于基坑開挖造成土體變化及建筑物質(zhì)量等問題,可能造成建筑物沉裂或開裂等情況。地質(zhì)條件極差處,可能發(fā)生基坑整體位移。 
  3.基坑開挖過程中的監(jiān)控措施 
  3.1準(zhǔn)備階段 
  基坑開挖施工前,應(yīng)編制施工總體方案及對各種情況的應(yīng)急措施預(yù)案;明確開挖程序、質(zhì)量及安全檢查施工組織及措施;對可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況,應(yīng)制訂出可預(yù)防及處理的有效措施。 
  3.2開挖程序 
  現(xiàn)場監(jiān)控基坑開挖程序,嚴(yán)格按批準(zhǔn)的方案實(shí)施,保證不超挖、欠挖,及時做好基坑落底標(biāo)高測量及復(fù)查,監(jiān)督基礎(chǔ)工程施工配合好,防止因基坑暴露時間過長,出現(xiàn)蠕變。 
  3.3施工階段 
  在施工過程中,加強(qiáng)巡視和檢查,落實(shí)降水和排水設(shè)施及各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作。如發(fā)現(xiàn)如下情況應(yīng)及時采取應(yīng)急措施,即:基坑或周圍土體出現(xiàn)流沙、涌土、隆起、陷落等,要妥善處理確;臃(wěn)定。 
  3.4支撐系統(tǒng) 
  做好支撐裝配及施工,加強(qiáng)鋼支撐施加軸壓力檢測,保障支撐安全,如基坑體系中個別構(gòu)件出現(xiàn)松弛、壓屈、斷裂等,應(yīng)采取措施處理。 
  3.5現(xiàn)場監(jiān)測 
  做好基坑及其周圍現(xiàn)場監(jiān)測工作,通過對土體支護(hù)結(jié)構(gòu)等的監(jiān)測,掌握土體的穩(wěn)定狀態(tài),使基坑的監(jiān)控量測貫穿整個施工過程。并對監(jiān)測報告認(rèn)真檢查、分析、提出意見,以確;娱_挖過程中的安全,尤其對以下幾個方面應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測:支護(hù)樁樁體的深層位移;基坑圈梁水平位移;地下水位監(jiān)測;如基坑周圍地表出現(xiàn)寬度大于10mm的裂隙或建筑物出現(xiàn)明顯的裂縫、沉降應(yīng)立即考慮處理措施。 
  3.6安全文明 
  加強(qiáng)對基坑開挖的安全和文明施工保證措施的檢查和落實(shí),要求做到:基坑開挖后,基坑四周應(yīng)設(shè)安全護(hù)欄;挖機(jī)操作和運(yùn)行時應(yīng)有專人指揮、統(tǒng)一信號,不得碰撞工程樁、降水井;基坑周圍不得大量堆放材料,以免增加附加荷載;對施工機(jī)械應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng)、檢修;對車輛進(jìn)行清洗,對周圍環(huán)境、道路進(jìn)行清掃,防止污染市區(qū)道路,保證基坑周圍環(huán)境衛(wèi)生;搞好工地治安,施工現(xiàn)場應(yīng)掛警示牌(燈),施工人員掛牌上崗,戴好安全帽;加強(qiáng)用電及防火消防管理。 
  3.7支撐拆除 
  拆除支撐體系更具有特殊風(fēng)險,要加強(qiáng)各種工況的驗(yàn)算、拆除順序及應(yīng)急措施。 
   
  結(jié)語 
   
  深基坑施工,特別在不斷向下開挖的過程中,應(yīng)加強(qiáng)施工觀測,發(fā)現(xiàn)事故苗頭后,及時采取措施進(jìn)行處理,防止事故的發(fā)生。在施工過程中,應(yīng)主要采取位移觀測、沉降觀測、地表沉陷觀測、地下水位觀測和應(yīng)力應(yīng)變觀測,對施工過程加強(qiáng)監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)事故苗頭和隱患,及時采取措施處理。 
   
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