2018-01-23
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       近幾年,盡管在復雜環境下深基坑的施工技術得到了一定程度的發展,積累了一些寶貴的經驗,但是在實際中任然存在著一些問題,本文就具體的探討在復雜環境下深基坑的施工特點及其施工方式。


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工業建筑及其地下管線工程在施工的時候,都要進行深基坑的開挖,一些面積小和深度淺的基坑可以直接放坡開挖。但隨著基坑的開挖面積和深度的增大,就需要采用支護技術了。近幾年,盡管在復雜環境下深基坑的施工技術得到了一定程度的發展,積累了一些寶貴的經驗,但是在實際中任然存在著一些問題,本文就具體的探討在復雜環境下深基坑的施工特點及其施工方式。

一、復雜環境下深基坑施工特點

在工業建筑密度大的區域進行深基坑施工,受周圍因素的影響較大,因此,首先必須了解相關的施工條件與特征,然后再制定周密的施工計劃。在實際中,復雜環境下進行深基坑施工的特點有:

①施工難度大?;涌諍?,基坑距離原有建筑物和交通道路太近,并且受工程所在地的地質條件、土質情況的影響,一些基坑在土方開挖和基礎設施施工的過程中會出現邊坡塌方,原有建筑物和道路開裂、沉降等現象,嚴重的甚至產生重大安全事故,因此根據需要,要采用一定的支護設備和方案。

②工期長,費用大。一般的深基坑作業有嚴格的工程進度管理,作業時間嚴格受控,并且作業空間狹窄、性質惡劣,日施工計劃和進度很難組織實施,施工效率難以保證,造成工期較長,由此帶來的成本也是成倍的增長。

③施工質量難以保證。由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應力的釋放也大,使基坑周圍環境的不均勻沉降加大,基坑周圍的建筑物出現不利的拉應力,地下管線的某些部位出現應力集中等,這些因素導致在復雜環境下的深坑施工質量難以保證。

④施工方法限制較大。受工程周邊建筑物的影響,一般常用的施工機械往往不能進場,一些常用的施工方法都會受到條件限制,而且會增加施工費用,延長工期。

二、深基坑施工方式

采用某工程為例,結合實際來說明深基坑的施工方式。

1、基坑支護及降水方案

本工程結構為地下一層,基礎開挖深度為 3.8m。根據設計圖紙、答疑文件提供的場地標高資料,匯同現場實際情況,建筑物南、北和東側場地較開闊,此三面采用直接土方放坡開挖,西側臨道路,擬采用放坡卸載加 10m 鋼板樁支護的方法。降水采用場區內大面積降水方式,降水井深度為 8-9(用于電梯井處)米,采用600圓井下無砂管,現場共設置降水井23口。

(1)基坑支護

①根據現場實際情況,建筑物東側、南側和北側三面進行放坡開挖,比例為1:1,不用進行基坑支護。②現場西側為道路,原有圍墻距擬建建筑物為5.6m,該側采用開挖放坡輔以鋼板樁支撐的方法。③鋼板樁300寬,單根10m長,距擬建建筑物西側外檐外反2m平行布置。④先將鋼板樁位置通線放好,在通線上進行土方開挖,挖成 1m*1m 的長溝,壓樁樁頂標高在-3m。⑤鋼板樁每間隔 400mm 布置一根,壓樁時做到與壓樁標高一致,并且在同一條線上。⑥在鋼板樁頂部的中肋圓孔內,傳入48鋼管,將每個鋼板樁進行縱向連接,保證整體性。⑦開挖后,西側基坑邊緣與原有圍墻只有 3m 距離,嚴禁在其上面走車、走人、堆載、從事加工等工作。⑧現場準備鋼板樁,放坡部位如有異常,會造成薄弱部位擠壓鋼板樁;鋼板樁支撐部位如有異常情況,可在鋼板樁外側進行土方卸載。

(2)降水施工

①降水井成井工藝及技術要求。采用旋挖鉆機成孔的方式,孔徑準?600,垂直度控制在1%以內,當鉆機成孔達到預定深度時,進行清孔,減少孔底沉渣,孔底沉渣厚度小于30~50cm。然后馬上放下濾料管,濾料管接頭處用 4 根竹片及鐵絲綁扎結實,必要時在接頭處包扎紗網。

②需要的主要機械設備有:(1)旋挖鉆孔機 1 臺;(2)空壓機 1臺;(3)潛水泵(揚程35m,流量10~25 /h)5 臺。另外,水泥、礫石(無砂)、濾料管、紗網、竹板、鉛絲、井底蓋、配電箱等材料若干,以滿足現場施工要求為準。

③降水井結構。大口徑無砂混凝土管井由無砂混凝土濾水管、吸水管和潛水泵等部分組成,降水井孔徑為?600,全孔下入水泥礫石(無砂)濾水管,管底封死,管外填 3~15 礫石作過濾層,地面 0.5m 以下用粘土填充夯實。潛水泵采用流量 10~25 /h 的離心式水泵。

④水井周邊應采取的措施。(1)在基坑四周設置排水溝(或排水管道),將降水井中的出水排走進入市政管道,溝內及以外 3m范圍的地面用水泥抹面,防止降雨和人工用水的滲入。(2)基坑開挖完畢后,可在基坑四周挖盲溝進行明排或采用其它措施處理。

⑤降水井施工完畢后,立即進入降水施工階段,保證開挖前 10 天均在降水施工,基坑外側設置觀察井,必需保證降水深度在底板以下1m。

2、土方開挖方案

(1)施工準備

①基坑土方開挖時要探明地下管線的具體位置、埋深等基本情況,對有可能造成破壞的部位作好?;ご朧?。②土方開挖前應做好施工技術和安全技術交底,以保證施工順利進行。③應提前辦理好車輛通行證、市容環衛等的一切相應手續,同時與當地的社區服務中心辦好夜間施工問題。

(2)基坑土方開挖

①基坑開挖方案的確定:土方開挖應采用反鏟接力的分層挖土方式,分層厚度控制在 1.50m 左右。根據規范要求,軟土基坑必須采用分層、均衡開挖方案,分層高度不宜超過1.0m。所以本工程基坑必須采用分層開挖方式,以縮短基坑暴露時間和減緩動土壓力對放坡穩定性的影響,使基坑支護結構的土壓力差值在緩慢的進程中逐漸增大。②開挖路線:開挖路線為從南向北挖,從中心向東西兩邊后退回收挖土。③破樁:本工程樁頭破除分兩步進行,一步從挖到設計標高的土壤表面往上250高開始用風鎬破除樁身混凝土,直至800高為止,上部樁身切斷鋼筋后隨土方開挖用挖掘機清出。第一步樁頭破除后立即把 250 高的樁身清刷干凈,待隨時澆注砼墊層。第二步待墊層、防水層、?;げ憬階⒂星慷群?,往上 50高用人工剔鑿,確保深入基礎內的樁頭完好。④開挖過程中的深基坑位置,如電梯井等,做好定位工作,開挖到該位置時,一并機械挖出,避免人工開挖費工費力、工期拖延的問題。⑤土方開挖完畢后,應立即在基坑底部四周做 300mm×300 mm的排水明溝,溝內填碎石濾水,并間隔 20 米設置集水井一口,采用潛水泵抽水。⑥坡道的設置:本工程土方開挖設置 5m 寬單車坡道 2 道,分別作為基坑施工挖土的進出口,坡道坡度為 1/6。為了?;ず筒揮跋旖鄧惱=?,坡道出口應躲開降水管井。由于采用分層開挖,坑內坡道視土質情況,填充 300~500mm 大渣石或采用其它處理措施。⑦清槽,當基坑開挖至底板設計標高附近時,應留置 300 厚土層,用人工清槽開挖,以防超挖。⑧坡道回收,對于坡道土方開挖,采用沿坡道多鏟接力的方法,將土方裝入運土車拉走。對于最后清槽的余土,應用手推車運至坑邊,然后利用抓鏟挖出基坑,再運走。

三、結語

由于各地的地質條件、地下水情況、基坑的開挖深度以及工程周邊建筑物情況的不同,在實踐中,要結合各支護方案的優缺點,選擇經濟合理的方案進行施工。在實際中,由于工程的設計及施工規范有所不同,施工人員和設備能力各有自己的特點,造成深基坑施工的管理上仍然存在著一些問題。因此,工程技術人員要在總結以前實踐經驗的基礎上,不斷學習新的深基坑支護的技術理論,在實際施工管理中,根據特定的工程要求和施工條件進行綜合考慮,作出安全、可靠、經濟的包括圍護結構、降水、地基加固、支護體系、土方開挖、環保和監測在內的整體施工方案,提高深基坑工程的施工質量,減少基坑事故的發生,創造出良好的經濟效益和社會效益。 

 

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