摘要:加強基坑土方開挖在土木工程中的應用的研究是十分必要的。本文作者結合多年來的工作經(jīng)驗,對基坑土方開挖在土木工程中的應用進行了研究,具有重要的參考意義。 

  關鍵詞:深基坑;土方開挖;施工技術 

  中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:  

  1工程概況 

  某建筑工程樓高9層,地下室設有2層,基礎采用高強度預應力管樁,主體采用筋混凝土框架結構,地下室開挖深度在10.4~8.4m。 

  2深基坑施工技術 

  2.1施工順序 

  根據(jù)目前現(xiàn)場的施工條件,結合現(xiàn)場和地質(zhì)環(huán)境情況,擬定以下施工順序:坡頂排水溝施工→降水井施工→土方開挖→土錨施工→噴射混凝土施工→土方開挖至坑底→竣工驗收→場地移交。 

  2.2土方開挖原則與施工 

  根據(jù)設計圖紙及場地地質(zhì)條件,本基坑擬分4~5層開挖,每層開挖深度不超過2m,開挖過程嚴格遵守“先撐后挖,嚴禁超挖”的坑槽挖土原則,同時根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù),調(diào)整開挖深度及開挖范圍,做到信息化施工;在土方開挖前,認真熟悉預應力管樁的施工資料,對樁頂未送至設計標高的工程樁的樁位在土方未開挖前做好標識,避免工程樁在土方開挖中被挖掘機碰傷。 

  2.2.1開挖機械選擇 

  第二層土方開挖中管樁較稀時和第一層土方開挖時選用進口型履帶式1m3反鏟挖機;第二層土方開挖中管樁較密時和第三層土方開挖時選用進口型履帶式0.7m3反鏟挖機,以免碰壞工程樁。 

  2.2.2開挖路線及車輛行駛路線 

  基坑開挖以機械開挖為主,人工修理邊坡和清理坑底為輔,自卸汽車運土、棄土。開挖由南到北,由西到東,分區(qū)開挖,每個開挖區(qū)安排兩個作業(yè)面,其中一個為沿基坑圍護四周開挖6m寬邊槽的開挖作業(yè)面,以滿足噴錨施工工作面的要求;另一個作業(yè)面為基坑大面積土開挖。 

  開挖方法為反向逆向循環(huán)漸進的施工方法,車輛從主入口進場后直接由坡道下至基坑,裝土后直接由坡道駛出基坑;悠碌啦捎秒p車道,坡面填碎碴以防陷車。坡道處管樁需提前截樁,以保護管樁。開挖施工中沿基坑周邊設置滲水、積水坑,用潛水泵抽水、排水,且利用流水段開挖層次高差作為降水、排水措施。 

  基坑開挖前先放基坑開挖邊線及每層開挖的坡底線,基坑開挖中,隨基坑開挖進程逐個放出每個承臺挖土邊線和挖土標高,以及時控制機械挖土和人工清土。 

  2.2.3土方開挖施工 

  (1)基坑開挖層次標高。第一層開挖至設計標高-1.50,開挖深度在1.2~3.0m;第二層開挖至設計標高-3.50,開挖深度2m;第三層開挖至設計標高-5.50,開挖深度2m;第四層開挖至設計標高-7.50,開挖深度2m;第五層開挖至設計標高-9.50,開挖深度2m。 

  (2)開挖順序自南往北推進,東西兩側向中間集中推進,機械運行路線為反向逆行接力式循序漸進的開挖,開挖型式采用溝端開挖、單溝側面開挖和挖寬溝相結合的形式,汽車為單側向裝土。 

  (3)汽車場內(nèi)層次間上、下交通運行擬采用斜坡道直接下坑底的平面開挖運行,坡道凈寬8m,i=1∶6。 

  (4)在開挖過程中應預先挖出一些臨時集水坑,將基坑內(nèi)的水導入集水坑中,通過水泵將坑內(nèi)的水抽至地面上的集水坑,再通過城市污水管排走。 

  2.2.4土方開挖施工要點 

  (1)土方開挖必須嚴格按照本方案設定的順序進行分段分層開挖,嚴格做到開挖一層,支護一層;上層未支護完、混凝土未達到設計強度的100%,不得開挖下一層,同時不得在大雨天開挖施工。 

  (2)機械開挖應留300mm的土層用于人工清底、修坡、找平,以保證基底標高和邊坡坡度正確、平整,避免超挖和土層遭受擾動。 

  (3)土方開挖前必須先放邊坡線,土方開挖中必須隨開挖進度放出各承臺的開挖邊線及各承臺的開挖標高,以便及時控制開挖深度及邊線,避免超挖或開挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工運土。 

  (4)坑底人工的清土、基坑邊角部位和樁邊機械開挖不到之處的土方應配備足夠的人工及時清運至挖機作業(yè)半徑范圍內(nèi),及時通過挖機將土方挖走,以免誤工誤時。 

  (5)基坑開挖尤其是最底一層開挖中必須特別小心,避免挖斗碰撞基樁;在各層開挖中均應避免挖機直接碾壓樁頭,若挖機無法避開密集的樁頭時,需先截掉部分樁頭。 

  2.3坡頂排水溝及防護欄施工 

  (1)坡頂排水溝施工。據(jù)設計圖紙中提供的數(shù)據(jù),每10m及各個剖面的轉(zhuǎn)點測放出剖面坡頂排水溝中心軸線的平面位置(坡頂線往外0.65m處為排水溝中心位置),打竹片樁做記號,再用水準儀測出該點的高程,結合設計圖紙中提供的高程及尺寸計算出該點的開挖深度及寬度,用挖掘機進行開挖施工,人工配合基底及坡頂整平。排水溝采用12墻機磚砌筑,溝底用M10砂漿抹平。排水溝高度及寬度按設計圖紙中尺寸(300×300mm)進行砌筑施工。排水溝按0.3%的坡度從中間向兩邊排水,在四個角點位置各設置一組沉淀池對坡頂?shù)牡乇硭、外界流水及基坑?nèi)抽出的積水進行三級沉淀處理后再排入市政管道網(wǎng)。 

  (2)防護欄施工。防護欄采用Φ48壁厚3mm的鋼管組裝而成。欄桿立柱采用鋼管立柱,每4m設置1根,埋深1m,露出地面高度為2m;欄桿橫向利用鋼扣件固定鋼管,每0.5m設置一道。防護欄桿設置在排水溝與坡頂邊線中間,即坡頂邊線往水溝方向0.5m。 

  3質(zhì)量控制 

  在基坑開挖之前,對相關已有工程項目的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),已往施工的類似深基坑工程中基坑坡頂水平位移存在不足與缺陷所占的比例最高,為72.50%。究其原因,主要是地面超載、基坑降排水不當造成的,與土方開挖順序不合理、開挖速度過快及支撐混凝土養(yǎng)護時間不足也存在一定的相關關系。結合本工程的實際,在基坑開挖期間對不同的工序采取對應的施工預防措施。 

 。1)根據(jù)施工場地周圍建筑物和地下管線、現(xiàn)行技術標準、地質(zhì)資料做好深基坑施工方案和施工操作規(guī)程,通過技術交底,使施工人員認識到:深基坑開挖支撐施工是整個基坑施工中的關鍵工序;基坑開挖應嚴格按照“時空效應”理論,采用分區(qū)、分層、分段挖土,并遵循“開槽支撐、隨挖隨撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則,沿支撐橫向按規(guī)定長度逐段開挖,隨挖隨撐,并及時加設支撐軸力。 

  (2)采用拉槽開挖時,必須留護壁土;每層拉槽高度不超過3m,護壁土頂部支撐緊跟拉槽工作面。 

  (3)因基坑開挖面以上為粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粘土,在基坑開挖前15d及開挖過程中對基坑內(nèi)進行輕型井點疏干降水,疏干粘土層中的潛水或上部滯水,達到地基加固目的,以提高土體的抗剪強度,便于基坑抽槽開挖時倒運土方車輛行走。 

  (4)在基坑開挖過程中,要緊跟支撐的進展,對圍護結構變形和地層移動進行監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測資料及維護結構變形警標,及時采取措施改進,控制變形。 

  (5)開挖至坑底時,應避免人為及自然因素對坑底土體造成擾動,減少坑底土的暴露時間,及時在坑底形成“水平支撐”,避免發(fā)生支護樁“踢腳”及坑底土體隆起等現(xiàn)象,確保基坑的整體穩(wěn)定。 

  4結束語 

  本工程自開挖至開挖結束,全過程基坑無論是當日變形量還是累計變形量均穩(wěn)定受控。項目從開始就十分重視土方開挖和地下水問題,項目部事前做好了應急預案,應對復雜的問題,由于各項措施有效,技術保障到位,基坑施工基本取得成功。參考文獻 

  [1]吳振鑫,鄭文杰喻劍.多道內(nèi)支撐支護的大型深基坑土方施工技術[S].重慶建筑,2007(6). 

  [2]王為東,王建華.深基坑支護結構與主體結構相結合的設計分析與實例[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.