【摘要】深基坑工程的特點(diǎn)決定了其在實(shí)施過程中具有較大的危險(xiǎn)性,為保證基坑土方挖土的安全生產(chǎn),必須采取有關(guān)技術(shù)、管理方面的各種措施和手段。文章對(duì)深基坑土方開挖的施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析,提出了深基坑土方開挖施工過程中的變形控制措施,并總結(jié)歸納了深基坑土方開挖的施工注意事項(xiàng)。 

  【關(guān)鍵詞】高層建筑;深基坑工程;土方開挖;施工技術(shù) 

  0前言 

  土方開挖是深基坑工程施工的重要工序,高層建筑基礎(chǔ)占地面積和體積較大,埋置較深,相應(yīng)的土方開挖量大,是一個(gè)技術(shù)復(fù)雜、綜合性很強(qiáng)的巖土工程難題,特別是在軟土地區(qū),基坑工程風(fēng)險(xiǎn)性較大,基坑失效、失穩(wěn)的事故時(shí)有發(fā)生,究其原因,除設(shè)計(jì)不夠完善外,主要是基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、土方開挖不合理以及降排水處理不當(dāng)?shù)仍斐傻。因此,科學(xué)合理對(duì)深基坑土方開挖施工方案進(jìn)行選擇,對(duì)順利進(jìn)行土方開挖工作,加速工程進(jìn)度,具有極為重要的意義。 

  1深基坑土方開挖施工要點(diǎn)分析 

  1.1 土方開挖施工準(zhǔn)備工作 

  現(xiàn)場(chǎng)勘查→熟悉并審查圖紙→繪制土方開挖圖→清除現(xiàn)場(chǎng)障礙物→做好“四通一平” (“四通”:通路、通水、通電、通電話線;“一平”:場(chǎng)地平整)→做好降排水設(shè)施→地下墓探→修建基坑施工必需的臨時(shí)設(shè)施→做好測(cè)量放線工作→準(zhǔn)備機(jī)具和施工人員。 

  1.2土方開挖施工方案的選擇 

  土方開挖方法,一般采用大開口開挖,有機(jī)械、人工、機(jī)械與人工相結(jié)合三種方式;如按開挖放坡與否,又可分為放坡、設(shè)支護(hù)、放坡與支護(hù)相結(jié)合以及逆作法。選用何種方法,應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、面積大小、基坑深度、地質(zhì)條件、地下水位、滲水情況、場(chǎng)地寬窄、周圍建筑環(huán)境、地面荷載能力、機(jī)械設(shè)備條件、施工方法及施工成本等綜合參考因素,制定多個(gè)方案,經(jīng)過比較從中選擇一個(gè)較經(jīng)濟(jì)、可行的開挖方案,用以指導(dǎo)施工。 

  (1)當(dāng)挖土設(shè)備條件具備的情況下,應(yīng)盡量采用機(jī)械化開挖方案,以節(jié)約勞力,加速工程進(jìn)程;而當(dāng)設(shè)備條件不具備的情況下,針對(duì)面積不大、深度較淺、地下水位較低的基坑,可以用人工進(jìn)行開挖,也較為經(jīng)濟(jì)。只要合理分配勞動(dòng)力,配以小型機(jī)具運(yùn)土,也可滿足工程需求。(2)有的基坑底部有多個(gè)標(biāo)高,較深部位用機(jī)械開挖工作面難以展開,易于超挖。此時(shí)可采用機(jī)械與人工相結(jié)合開挖方案,上部用機(jī)械整片開挖至一平均標(biāo)高;而個(gè)別較窄的、較深的部位則用人工開挖。(3)在基坑工程中,如果是黃土、粘性土、粉土或者砂礫層、碎石土等場(chǎng)地,宜采用不放坡,或放坡、分級(jí)放坡開挖,這種基坑工程造價(jià)較低,施工期較短,是首選開挖方法。在不允許放坡的狹窄場(chǎng)地條件下,則宜采用支護(hù)不放坡開挖方案,以節(jié)省場(chǎng)地和土方量,保證周圍建筑物安全。當(dāng)場(chǎng)地留有一定余地,也可采取放坡與支護(hù)相結(jié)合的開挖方案,上部放坡,下部設(shè)支護(hù)。(4)逆作法多用于多層地下室的土方工程。 

  1.3土方開挖圖的繪制 

 。1)以土方開挖量最少、運(yùn)程最短、最經(jīng)濟(jì)為目標(biāo),針對(duì)高層建筑深基坑場(chǎng)地較狹窄、基坑較深、土方開挖量大的特點(diǎn),對(duì)土方開挖的平面和豎向進(jìn)行合理的規(guī)劃,合理利用場(chǎng)地,使開挖工作有序地進(jìn)行。(2)繪制土方開挖圖應(yīng)盡量讓機(jī)械多挖,減少人工挖方和機(jī)械超挖;還應(yīng)提出支護(hù)、邊坡保護(hù)和降水方案。土方開挖圖繪制內(nèi)容應(yīng)包括:機(jī)械開挖路線順序及范圍、基底各層標(biāo)高、基坑尺寸大小、邊坡坡度、排水溝,集水井及支護(hù)位置、土方運(yùn)輸?shù)缆芬约巴诔鐾练蕉逊诺氐鹊取?nbsp;

  2深基坑土方開挖變形控制措施 

  (1)土方開挖順序和方法必須和設(shè)計(jì)工況一致,并遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則。 

  (2)通過控制合理的開挖速度,盡量減慢開挖過程中土體應(yīng)力釋放速度,避免卸載過快產(chǎn)生較大土體位移。但控制合理的開挖速度并非放慢開挖速度。有時(shí)開挖速度過于緩慢不能盡快形成支撐系統(tǒng),在時(shí)空效應(yīng)作用下,反而會(huì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土體穩(wěn)定不利。因此,開挖速度必須視工程環(huán)境和開挖方式,以逐步卸載、盡快形成支撐系統(tǒng)為準(zhǔn)來進(jìn)行確定。當(dāng)采用分層、分塊開挖方式時(shí),就應(yīng)加快開挖速度,及時(shí)形成該部分的支撐系統(tǒng),減小時(shí)空效應(yīng)產(chǎn)生的變形。 

 。3)盡量減小基坑邊緣地面荷載,嚴(yán)禁超載。挖出的土方不宜堆在坑邊。如要在坑邊移動(dòng)施工機(jī)械與運(yùn)輸設(shè)備以及堆放土方、材料、設(shè)備等,必須經(jīng)過計(jì)算明確限制重量及距坑邊的限制距離。 

  (4)基坑土方開挖到位后,盡快進(jìn)行基底處理,澆灌混凝土墊層和地下室底板;臃獾缀笠话悴粦(yīng)立即停止降水,以防止因基坑內(nèi)外的水頭差造成底板和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的上浮。 

 。5)拆除支撐要按設(shè)計(jì)方案實(shí)施,自下而上逐層拆除。換撐時(shí),必須用臨時(shí)支撐先頂住,再拆除原有支撐。 

  3深基坑土方開挖施工注意事項(xiàng) 

  3.1先撐后挖,嚴(yán)禁超挖 

  基坑開挖實(shí)施的工況與方案設(shè)計(jì)的工況必須一致,當(dāng)基坑開挖至支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高處時(shí),應(yīng)開槽及時(shí)安裝或制作支撐,待支撐滿足設(shè)計(jì)要求后,才能繼續(xù)挖土。由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形大小與無(wú)支撐暴露面積的大小和暴露時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān),因此,嚴(yán)格按照基坑工程方案設(shè)計(jì)的工況進(jìn)行開挖,先撐后挖,及時(shí)加撐,是控制基坑墻體變形和相應(yīng)地面位移和沉降的保證。 

  3.2防止邊坡失穩(wěn) 

  挖土速度快即卸載快,迅速改變了原來土體的平衡狀態(tài),降低了土體的抗剪強(qiáng)度,呈流塑狀態(tài)的軟土對(duì)水平位移極為敏感,易造成滑坡。目前挖土機(jī)多用1m3反鏟挖土機(jī),挖土深度可達(dá)4~6m,如果一挖到底,挖土形成的坡度約1:1,卸荷快速,再加上機(jī)械的振動(dòng)和坑邊的推土,則易于造成邊坡失穩(wěn)。為了防止邊坡失穩(wěn),土方開挖應(yīng)在降水達(dá)到要求后,采用分層開挖的方式施工,分層厚度不宜超過2.5m,開挖深度超過4m時(shí),宜設(shè)置多級(jí)平臺(tái)開挖,平臺(tái)寬度不宜小于1.5m,在坡頂和坑邊不宜進(jìn)行堆載,不可避免時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮;工期較長(zhǎng)的基坑,宜對(duì)邊坡進(jìn)行護(hù)面。 

  3.3防止樁位移和傾斜 

  對(duì)于先打樁后挖土的工程,要考慮由于打樁造成的應(yīng)力積聚和基坑開挖時(shí)應(yīng)力的快速釋放對(duì)樁所產(chǎn)生的不利影響。打樁使原處于靜平衡狀態(tài)的地基土遭到破壞,會(huì)產(chǎn)生擠土、孔隙水壓力升高等現(xiàn)象,造成土中的應(yīng)力積聚,如果在打樁后緊接著開挖基坑,應(yīng)力的陡然釋放和土體的一側(cè)卸荷,易使土體產(chǎn)生一定的水平位移,造成樁位移或傾斜。在軟土地區(qū)施工,此現(xiàn)象已屢見不鮮。為此,在群樁打設(shè)后,宜停留一段時(shí)間,并用降水設(shè)備預(yù)降水,待打樁積聚的應(yīng)力有所釋放、孔隙水壓力有所降低,被擾動(dòng)的土體重新固結(jié)后,再開挖基坑土方。樁的打設(shè)也要注意打樁順序和打樁速率,控制每天打樁根數(shù),減少應(yīng)力積聚。挖土要分層、均衡,盡量減少開挖時(shí)的土壓力差,以保證樁位正確。 

  4結(jié)語(yǔ) 

  深基坑土方開挖是基礎(chǔ)施工階段一項(xiàng)重要的工作,對(duì)工程施工進(jìn)度、工程質(zhì)量、施工成本、安全生產(chǎn)等各方面都有較大影響。因此,要及早制定施工方案,合理配備施工機(jī)械、人員、材料,利用科技手段,加強(qiáng)對(duì)基坑及周邊區(qū)域的監(jiān)測(cè),認(rèn)真做好與基坑支護(hù)工作的協(xié)調(diào)配合,以此來最終確定一整套的切實(shí)可行的措施,從而確保建筑工程中土方開挖施工的順利實(shí)施。 

  【參考文獻(xiàn)】 

  [1]梁?jiǎn)⒘?建筑基礎(chǔ)土方開挖施工技術(shù)控制措施[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2013(24):172-173. 

  [2]郄樹輝.建筑基礎(chǔ)土方開挖施工[J].民營(yíng)科技,2012(02):247-248. 

  [3]劉恩剛.淺析高層深基坑土方開挖施工方案[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2011(06):95-96.