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谈深基坑土方开挖施工常见问题及主要措施

2012-03-23徐新茂杨征

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:土方开挖深基坑施工

徐新茂 杨征

摘要:随着城市建设规模的日益增大,地面上的空间已无法满足人们的需求,因此转而向地下空间开发利用越来越受到人们的重视。然而在深基坑土方开挖过程中,常常会遇到各种管线、交通要道等构筑物。为了防止这些构筑物遭到破坏、保证工程质量及施工进度,如何科学合理的对深基坑土方开挖进行施工是每个工作者必须思考的问题。

关键词:深基坑;土方开挖;施工;问题;措施

中图分类号: TV551.4文献标识码:A文章编号:

Abstract: along with the city of the construction scale is increasing, the ground of space has failed to meet the demands of the people, therefore turned to the underground space development and use more and more attention by people. However, in deep foundation pit turkmen excavation process, often encounter various pipelines, roads and structures. In order to prevent these structures were destroyed, and to ensure the engineering quality and the construction progress and how the science reasonable turkmen excavation of deep foundation construction is every workers must be thinking of problem.

Keywords: deep foundation pit; Turkmen excavation; The construction; Problem; measures

城市建设不断发展,地面空间的有限,导致地下空间越来越受到人们重视。为了适应社会的快速发展,地下空间正以大深度、大跨度的姿态发展。然而,由于地下存在着许多的市政地下设施以及各种牵连到周围建筑物的因素,开发地下空间并不是一项容易的工程。为了保证这些构筑物的正常使用以及工程质量和施工进度,深基坑的施工显得尤为重要。笔者根据自己在近年来看到的在深基坑开挖施工方面的一些问题,提出自己的看法。

1、深基坑土方开挖概述

一般情况下,我们将超过6米的基坑深度定义为深开挖基坑。然而基坑深度超过6米后经常会破坏地面建筑支护结构、土体不稳定甚至造成变形,这些改变会严重影响基坑周围环境和地下结构施工。所以在进行深基坑工程开挖时,应对基坑进行仔细的勘察、注意支护结构,还要注意控制地下水位,时时监测基坑工程等,尽量将基坑侧壁安全等级以及重要性等级降到最低。

2、深基坑开挖施工技术

1、深基坑开挖原则

深基坑开挖的原则是:开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖、竣工验收、场地移交。开挖的顺序、方法务必按照之前的设计方案。

2、开挖施工要点

1)土方开挖最重要的是根据之前设计的方案,保证分段分层开挖。开挖过程中应严格确保开挖一层支护一层,若上一层支护不够、砼没有达到设计强度,就不得继续往下开挖。为了保证工程的质量,大雨天不能进行开挖施工。

2)为了避免超挖的同时,确保边坡坡度的正确、平整,应将300㎜的土层保留下来,进行清底以及修复和填平边坡的坡度。

3)在开挖时,常常会遇到超挖或开挖不足的情况,为了防止到施工最后,用大量的人力进行挖土或运土,应在开挖前先准备边坡线,并随着开挖的进度放上各承台的开挖边线和开挖标高,第一时间了解和控制有关开挖深度及边线的问题。

4)遇到机械开挖不到的边角部位,应及时通过人工清运出去或转移到机械工作的范围内,及时将土方清走。

5)基坑开挖在各层遇到的重要问题就是挖斗碰撞基桩的情况。这种现象必须尽量避免,若实在无法避开,可先将部分桩头截掉。

3、深基坑开挖施工常见问题

1、挖土顺序与土层厚度

若挖土顺序不对,对整个工程的影响是很大的。不仅会造成基坑局部变形,还会导致受力不均,容易引起基坑坍塌。而对挖土层厚度的选择应依据各个地质状况而定。若每一土层挖土过深,会减小被动土的压力而主动土的压力就会迅速增大,支护结构不堪重负,最终导致基坑坍塌。

2、支护结构稳定性

支护桩的桩径选用不当、 嵌入土内的深度不够、支撑布置不合理,很容易破坏支护桩本身的结构,进而造成边坡失稳。对于挡土结构的选择,若是选用不当,当受到局部受力过大时,容易引起结构局部变形、移动,而影响到周围建筑物的正常使用。

3、地质条件

对于含水较多、与土层黏合度很低的砂层及流砂层,对坑壁的侧压力跟一般的土层相比较大,涌砂、漏砂的现象容易出现在桩缝中,进而造成周围地面的下沉。而与砂层相比,含水性较低、粘聚力却很小的流塑淤泥土层,对基坑的安全性也具有一定的影响。

4、地下水情况

基坑开挖时,要运用降水井进行排水。一方面坑内水位下降的同时基坑外侧的地下水也在流失,周围土层缩水,重新黏合在一起,导致地面的下沉。另一方面基坑外侧地下水在向外渗透的同时,对外侧土产生一个压力,使土体顺着水的流向流出,引起流土现象,破坏基坑的结构。水与土又对地下的底板产生压力,一般基坑底下土质较差,这两个因素对底板的破坏力是很大的,容易出现管涌现象。

4、深基坑土方开挖处理措施

针对以上出现的问题,我们主要从开挖前的精心设计和开挖施工时的监测入手。

1、精心设计

在开挖时,首先要深入了解工程周围的地质、水文地质特征、基坑周围建筑物情况,并根据搜集到的资料,精心设计基坑支护方案,并针对预测到可能出现的变化和问题做好防范措施。

1)开挖顺序和挖土厚度的合理选择除了与现场地质状况有关外,也离不开与基坑特点的结合。为了通过支撑将应力相互抵消,我们可以采取对称开挖的形式。这种形式有三种方法:从两边同时开挖、由中心向两边开挖、由中心向四周开挖。而开挖层厚度的合理选择在于剥离层的分配。如若选择合适,可分散释放掉主动土的压力。这些措施能够保证整体受力均匀,从而保护基坑的整体稳定性。

2)基坑开挖时,为了防止地下水及基坑外侧土土质对坑壁的破壞,基坑支护结构要加强防渗、截渗功能和自身结构强度。支护结构的类型有很多种,他们具有不同的适用条件。加固型是主要出现在人们视野的,常用的几种有水泥搅拌桩、高压施喷桩、注浆加固等,另外排桩、地下连续墙、沉井等支挡型也常被选用。根据之前设计的支护方案,选用适合是类型,可尽量节约工程的造价。

3)通过勘察,对当地周围的土质参数进行全方位的深入了解,用不同的土压力模式计算土体的粘聚力及内磨擦角,通过比较,得到经济、可行方案。

4)根据实施的工程特点、地质状况及施工地点周围的水文情况,合理选用排降水方案。在开工前,应对各种基坑排降水方法的优势及其本身使用的条件有个大致的了解,结合之前的设计方案,才能避免地下水引起的各种不良后果。

2、基坑监测

运用现代化科技对基坑进行全过程监测能够很好的保证施工安全和开挖的顺利进行。

1)监测基坑围护。原设计的单位一般都具有检测的专业资质,委托这个单位进行基坑围护检测,可尽量避免不必要的麻烦出现。

2)监测基坑围边特征点。围边特征点包括墙体斜度、支撑轴力、地下管线水平位移、地下管线沉降等。这些特征点的检测可另外委托另一家专业单位进行。基坑围边特征点的检测可作为工程顺利施工的依据,它的重要性不言而喻。

3)项目部监测。全面观察并配合各检测单位的工作,特别是居民宿舍楼墙体裂缝、室外地面裂缝等微小的情况。从整体上观察施工时出现的旧围墙的位移、裂缝情况。施工时,地下水位变化、坑壁渗漏水也应进行检测。开挖时,坑壁土体的变化、坑底的标高及地下管线也应宏观检测。

除了以上提到的这些处理措施外,还应注意在开挖时,每部挖机必须有指定的专人负责指挥;夜间施工,应保证足够的照明;负责人员应时刻注意支撑道的稳定情况,避免坍塌引起的各种不良影响;为了防止挖机破坏围护结构,抓斗与围护结构的距离应保证在30cm以上;还有,在遇到大雨、大雾等特殊天气时,不应继续施工,应暂停工作。

总之,深基坑土方开挖工程是一项复杂的工作,负责人不可掉以轻心,应通过多方位的周密部署,制定有效的方案,防止各种不良的后果出现,确保了基坑开挖的顺利进行。

参考文献

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[2] 黎春盛. 论建筑深基坑挖土施工技术分析[J]. 科技信息, 2011,(17)

[3] 刘国文, 石磊, 吕玉德. 浅议深基坑支护的施工与质量管理[J]. 科技信息, 2011,(18) [4] 陆佰鑫. 浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J]. 科技资讯, 2011,(15)

[5] 赵忠伟, 张会元. 浅谈深基坑土方开挖及土钉墙支护的注意事项[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(13)

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