浅议深基坑开挖施工技术

       【摘要】:随着高层建筑越来越多,建筑施工对地基要求也越来越严格,深基坑施工难度也越来越大,本文主要结合工程实际,对某基坑开挖施工技术进行了深入探讨,该方案的实施取得了良好的效果。可为类似工程提供参考。

  【关键词】房建工程;基坑开挖;施工技术

  随着经济水平和城市建设的迅速发展地下工程愈来愈多,向高空、地下争取建筑空间成为一个发展趋势。各个城市的大型和超高层建筑大量涌现,基坑工程呈现出“紧”(场地紧凑)、“近”(工程距离近)、“深”(开挖深度大)、“大”(规模和尺寸大)等特点。深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节。本文以某基坑工程的实施为研究对象,对基坑开挖综合技术进行深入研究。

  一、工程概况

  某工程外围支护周长约150m,面积约1250m2,采用防坡明挖法施工,基坑开挖深度11~13.5m,均为垂直开挖,边坡采用锚杆+喷射混凝土支护;土石方开挖总量约17000m3。土方开挖与喷锚和锚杆施工分层交叉进行。

  三、基坑开挖前的准备工作

  1.施工现场设置两个供车辆及施工人员出入的大门,做好土方开挖前的道路设置,根据开挖及出土工作面的安排相应设置路口,安排截、排水系统,并在出口处设置洗车槽。

  2.落实好弃土场地。

  3.沿基坑外围四周设(截)排水沟,保证顶面的水不流入基坑。

  4.按工程监测要求,开挖前先布置各种类型的观测点,并测定初始数据。

  四、基坑土方开挖施工

  (一)土方开挖施工总流程

  (二)土方开挖施工方法

  第一步(层):由自然地坪挖至第一道支撑底面,挖深约1.1m,土方量约7300m;

  第二步(层):由第一道支撑底面挖至第二道支撑底面,挖深约4.6m,土方量约为30500m3。第三步(层):南第二道支撑底面挖至第三道支撑底面.挖深约4m.土方量约为26600m3。

  第四步(层):由第三道支撑底面挖至设计基地,挖深约2-3~3.1m.土方量约为16600m3.

  基坑土方开挖针对该地区软土的流变特性应用“时空效应”理论,严格实行限时开挖支撑要求。土方开挖施工采用盆式开挖,严格按照“分层、分段、分块、留土护壁、限时对称平衡开挖支撑”的原则,做到开挖过程中随挖随撑。根据本工程的基坑平面形状及挖土栈桥设置情况,第一层土方开挖时,分两个区,采用普通挖机进行挖土;第二层~第四层,每层挖土分为五个区,按照Ⅱ一Ⅲ一Ⅳ一V顺序进行,挖土时,栈桥上布置2~3台EX210长臂挖机.坑内配备24台PE100反铲式液压小挖机予以配合。(见图2)

  (三)土石方开挖方法和外运

  1.土方开挖至中、微风化岩,挖土机无法挖掘时,采用人工配合凿岩机施工,进入微风化岩层时,在人工打凿极其困难或无法施工时,采用无声爆破施工(另请有专业资质的队伍施工)。

  2.土方开挖与排水施工同时进行。

  3.挖掘机无法直接转运的土方先进行归堆,装车运走。

  4.外运土方的车辆应优先利用场内施工道路行走,以缓解交通疏导的压力。

  5.为保证城市道路清洁,防止车辆漏、掉泥土,运输车采用散体物料运输车。

  6.泥土、泥浆不得混装,车厢顶用帆布覆盖。车辆出场前,用高压水冲洗,使车辆干净上路,车轮清洁不污染路面。

  7.运输车辆进出施工现场路口时,设专人指挥,及时疏导行人及车辆。

  (四)混凝土栈桥支撑施工

  土方开挖到每道支撑底标高后,先根据图纸进行支撑轴线测量定位,在支撑部位修土至支撑底标高以下15mm.在混凝土支撑梁位置底部铺设15mm厚竹胶板作为底模。然后根据施工图进行围檩和支撑的钢筋绑扎、支模。检验合格后立即进行混凝土浇捣成型,按规定做好现场试块取样.应适当多做一至二组,以便作为拆模前试压的强度依据。支撑完成使用功能后予以拆除。

  (五)基坑开挖的其他事项

  1.严格按要求放坡、留设土台,基坑顶边坡上禁止堆土。

  2.基坑开挖采用机械纵向分段分层开挖,随挖随修坡。设计基底标高以上20cm的土层,采用人工开挖、清底、平整,严禁超挖,以免扰动基底。开挖至基底后,及时浇筑垫层,避免受积水或雨水影响。

  3.基坑开挖过程中,不同土岩面标高须报驻地监理、业主确认并做好记录。当基底土层与设计要求不符合时或地基承载力要求达不到要求时,及时通知设计、监理处理。

  五、土石方开挖机械设备使用计划

  六、施工保证措施

  (一)质量技术保证措施

  1.土方开挖标高控制准确,与支撑安装紧密配合,不能随意超挖造成围护桩变形。

  2.基坑底部换填土据地质实际情况确定,不符合要求的土要换填,符合要求的地基土不能超挖。

  3.基底留0.2m深,由人工修挖至设计标高。

  4.喷锚和锚杆要做到随挖随做,要紧紧跟随土方施工的进度。

  (二)安全施工保证措施

  1.使用时间较长的临时性挖方,土方坡度根据土质和土坡高度,结合同类土体的稳定坡度值确定;

  2.土方开挖从上到下分层分段依次进行,并随时做成一定的坡势以利泄水,且不应在影响边坡稳定的范围内积水;

  3.开挖过程中,如发现滑坡迹象(如裂缝、滑动等)时,暂停施工,所有人员和机械要撤至安全地点,再挖除滑坡处的土方。

  4.用挖土机施工时,挖土机的工作范围内,不进行其他工作。

  (三)工期保证措施

  1.如出现开挖工期滞后,即采取增加挖运设备措施,确保工期。

  2.锚杆和喷锚施工与土方开挖紧密配合,形成流水作业面。

  3.依照总体施工进度计划,合理地安排施工顺序,各个工序做到有条不紊。

  4.土方和锚杆、喷锚是交叉进行施工,要协调好两个施工班组的配合。

  5.要有满足需要的挖掘机,要保证有足够的余泥运输车辆,及时将开挖的土方运走。

  七、施工降(排)水施工

  根据降水计算,本工程共布置降水疏干井30眼。井深25m。为保证井管具有一定的强度,并满足降水要求,采用间隔设置滤水管的设计方案,终孔直径不小于650mm。井口高出地面O.3~0.5m,井管采用φ273mm钢管制作,滤水管采用桥式滤水管,开孔总面积不小于滤水管表面积的20%。因滤水管采用冲孔技术,冲孔处的钢板被分离后仍与钢管主体连接并位于管壁内,因此增加了滤管的刚度,在开孔后的管壁上外包4O~60目尼龙滤布,各井从井底向上至地表以下3.Om用砾料围填,一般采用中粗砂。沉淀管与长度0.5~1.Om,沉淀管底部焊封。坑内不设置水位观察井,对坑内水位的观测可用降水井停抽作为观察井使用。

  目前.该工程地下室第三层已经施工完,从土方开挖过程及施工结果上看,土方开挖施工质量较好,基坑降水收到良好的效果,基坑监测数据正常。

 

  参考文献:

  [1宋子福,朱伟峰,马金纯.谈谈土方工程施工的方案设计[J].黑龙江水利科技,2000,(03)

  [2沈磊,陆余年,岳建勇.超大深基坑变形特征的数值模拟及其实测分析[J].地下空间与工程学报,2005,(04).

  [3]李志宏,黄宏伟.支撑体系支护参数对基坑支护效果的影响[J].地下空间与工程学报,2007,(S1).

  [4]陈有亮,李林,刘井学.某深基坑地下连续墙开挖变形有限元分析[J].地下空间与工程学报,2008,(02).

  [5]郑永来,王金龙.轨道交通上方大面积基坑开挖三维问题分析[J].地下空间与工程学报,2009,(02).

  [6张胜柱,雷礼钢,王儒杰,杨华静,陈斯冰.某深基坑工程的可视化仿真施工[J].低温建筑技术,2007,(03).

  [7赵乃志,刘丹,武明宇.长春明珠会所基坑工程实例分析[J].工程建设与设计,2007,(11).