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城市复杂地段下深基坑土方开挖实例简述

2014-08-08王仁陆

建材发展导向 2014年4期
关键词:土方开挖深基坑

摘要:随着社会的发展,城市建筑施工空间越来越小,施工难度也会增大不少。文章以实际工程为例,介绍了繁杂路段下某基坑的支护类型,针对不同支护结构采取不同的土方开挖方式,对于类似工程具有较强的现实指导意义,可为广大施工技术人员参考。

关键词:复杂路段;深基坑;复合基坑支护;土方开挖

1工程概况

本工程由三栋(1#、2#、3#楼)高层建筑组成,总占地面积为52138m2,工程设有地下室两层,地下室底板标高为7.6m,承台标高为8.1m,电梯井底部标高为10.8m,工程占地面积大,基坑土方量也非常大,总开挖土方为21万m3。此外,工程所在地处于城市中心,周围环境复杂,这给施工带来了诸多不便。

工程所在地经平整场地后整体标高为0.5m,通过地质勘测,工程场地内60m内土系为第四系松散堆积层,具体可分为九个不同地质层,工程开挖土质为粉质粘土,具有透水性差、可塑性差等特点。

地质勘察报告显示,该工程所在地地下水位标高在0.2~0.5m范围内,静止水位为1.2~0.4m之间,地下水为潜水-微承压水型,主要靠降水补给,受雨季影响地下水位有0.4~0.9m的变幅差异。

2基坑支护形式的选取

本工程处于两城市道路交汇处,周边建筑较多,经研究决定,基坑支护类型基本采用SMW桩和桩锚形式,并采用帽梁进行连接,基坑局部位置需要采用拉森桩钢、土钉墙、钢筋混凝土支撑。具体情况如下所示:基坑的北面9m处即是市政道路,为此选用了SMW桩和桩锚支护形式;基坑的南面4m既有该项目的前期工程,采用支护形式为SMW桩和桩锚;基坑西面距离2m为业主单位二层办公室楼,采用支护形式为SMW桩和桩锚,局部坡道部位采用土钉墙;基坑东南角紧邻35KVA二层框架配电站,采用支护形式为拉森钢板桩;基坑东北角紧邻施工临建用房,采用支护形式为钢筋混凝土支撑结构。

3土方开挖方案的选定

针对场地狭小、支护结构复杂、地质条件差、地下水位高,周边环境复杂的居不利因素,采取分层开挖,分段开挖的施工顺序。整体开挖顺序由西向东推进,最后开挖支撑结构部位。分层开挖结合桩锚分步施工,第一层开挖至桩锚第一道标高处,第二层开挖至第二道标高处,第三层全部开挖至设计坑底标高。

土方开挖方案确定前,邀请建设单位、设计单位及地勘单位一起考察现场,分析问题,并对深基坑开挖方案及降水方案找专家进行方案的安全论证,具备条件后进行开挖。

3.1基坑降水。根据现场土质主要为渗透系数小的粉质粘土,因此降水应至少在土方开挖前20天进行,采用大口井降水,井距经过计算要求不大于10m布置,同时围护结构外周边每20m打一颗降压井,采用大口沙管井进行井点降水,大口井深度在满足低于坑底标高(电梯井部位大口井深度按其坑底标高计算)以下1.5m的要求的同时,尽量考虑井深设计标高到达渗透性好的地层。

3.2开挖路线。根据道路交通及现场大门位置确定开挖路线,先开挖SMW桩围护内无特殊支护的第一层土方,沿围护结构一周开始开挖至第一道桩锚标高处,同时由西向东推进,要求开挖中预留中心土方作为坑内土方运输的主要临时道路。同上开挖围护一周内的第二层土方,开挖至第二道桩锚的标高处,待第二步桩锚施工完毕并张拉达到设计强度后,全部开挖剩余土方。对于有混凝土支撑的支撑结构下的土方最后开挖,由支撑外向内、分层分段开挖。

3.3开挖方式。因桩锚施工的工艺时间要求,不能一次开挖至基底标高,为保证土方开挖的连续,现场开挖方式采岛式开挖,即由基坑边向基坑中心预留部分土方方向开挖。基坑周边分层开挖,边挖边修坡,保证中心岛输运土方道路土方稳定。

3.4主要围护结构形式部位施工质量控制重点及土方开挖要点。

3.4.1SMW桩施工质量控制重点及土方开挖要点。(1)SMW桩施工工控制要点:1)水泥材料及注入浆料速度,保证水泥土的配比及强度;2)三轴搅拌的时间控制,确保水泥与土的均匀搅拌;3)三轴搅拌桩的深度和垂直度控制;插入工字钢的垂直度控制。(2)SMW桩部位开挖要点:1腾讯网2007,04,17机械开挖土方松动SMW桩壁土体,保证侧壁30cm土方采用人工开挖;2)土方开挖注意标高控制,保证各道桩锚标高控制;3)土方开挖部分注意保护降水井,机械坑内施工,可放钢板提供作业面;4)SMW桩上严禁大型挖掘机停留,需要通过必须垫道通过;5)开挖过程中的基坑内部及顶部的位移监测。

3.4.2拉森桩部位施工质量控制重点及土方开挖要点。拉森桩部位施工质量控制重点主要是控制好拉森桩垂直度、咬合紧密度以及转角处拉森桩的严密性。土方开挖时要做好以下要求:1)拉森桩根部严禁超挖;2)拉森桩间隙内的土方采用人工掏挖;3)开挖中防止机械碰撞顶部悬挑帽梁;4)开挖过程中的基坑内部及顶部的位移监测。

3.4.3桩锚部位施工质量控制重点及土方开挖要点。桩锚部位施工质量控制重点主要是:(1)桩锚深度、角度及注浆压力控制;(2)桩锚张拉时间、强度及应力控制;(3)桩锚部位止水封堵的质量控制。土方开挖要点控制:(1)开挖中竖向剩余30cm土方人工开挖;(2)开挖中防止机械碰撞桩锚连系水平钢撑;(3)开挖中监控桩锚孔部位的渗水检查;(4)开挖过程中的基坑内部及顶部的位移监测。

3.4.4支撑部位施工质量控制重点及土方开挖要点。钢筋混凝土支撑部位施工质量控制重点:(1)钢筋混凝土支撑钢筋工程质量控制及与格构柱支撑部位支座的锚固;(2)钢筋混凝土支撑部位与帽梁钢筋锚固及搭接;(3)格构柱桩头部位混凝土剔凿至坚实基层。钢筋混凝土支撑部位土方开挖要点:(1)钢筋混凝土支撑部位土方采用对称开挖,减小土方的侧向力;(2)土方开挖严禁机械上钢筋混凝土支撑;(3)钢筋混凝土支撑内部应力监测。

4基坑监测

结合复杂的基坑支护形式及土质条件,土方开挖能顺利实施最重要的是对基坑支护工程监测:(1)基坑位移监测;(2)钢筋混凝土支撑内力监测;(3)围护桩、土体深层水平位移监测(测斜);(4)基坑及周边建筑物沉降观测;(5)地下水位及坑外水位监测。

5结语

5.1通过对深基坑复杂支撑围护结构的土方开挖施工的提前策划,让整个土方开挖施工后基坑的整体稳定性在可控的范围内。

5.2通过对地下围护结构开挖的保护措施,杜绝了基坑围护结构的质量事故。

5.3通过对基坑的监测与检查,采取了应对坑壁渗水等情况,让基坑内保持了良好的施工作业面,同时也保证了基坑内的安全。

5.4通过对坑内组织排水及应对雨季特殊条件下的施工,保证了土方施工及基础施工的顺利实施。

参考文献

[1] 刘艳军.闹市区深基坑土方开挖方案的探讨[J].山西建筑,2011(03).

[2] 周晨.某SMW工法围护桩—环形支撑深基坑施工方案[J].长沙铁道学院学报,2009(04).

作者简介:王仁陆(1983-),男,江苏人,本科,土木工程专业,助理工程师,从事房地产开发管理工作。

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