摘要:介紹了基坑土方開挖的兩種施工工藝,并分別對其施工要點、適用條件進行了分析,最后對基坑土方開挖的相關(guān)注意事項進行了總結(jié)。 

  關(guān)鍵詞:基坑土方開挖 工藝 

  中圖分類號:TU755.2+2文獻標識碼:A文章編號: 

  前言:建筑施工中,基坑土方的開挖是十分重要的基礎(chǔ)性工作。在開挖的過程中一般有兩種情況:一是無支護結(jié)構(gòu)基坑的放坡開挖,二是有支護結(jié)構(gòu)基坑的開挖。充分把握其施工要點與適用條件,對于確保工程質(zhì)量與安全有著極其重要的意義。 

   下面,筆者將分別對其進行介紹。 

  1.無支護結(jié)構(gòu)基坑放坡開挖工藝 

  采用放坡開挖時,一般基坑深度較淺,挖土機可以一次開挖至設(shè)計標高,所以在地下水位高的地區(qū),軟土基坑采用反鏟挖土機配合運土汽車在地面作業(yè)。如果地下水位較低,坑底堅硬,也可以讓運土汽車下坑,配合正鏟挖土機在坑底作業(yè)。當開挖基坑深度超過4m時,若土質(zhì)較好,地下水位較低,場地允許,有條件放坡時,邊坡宜設(shè)置階梯平臺,分階段、分層開挖,每級平臺寬度不宜小于1.5m。 

  在采用放坡開挖時,要求基坑邊坡在施工期間保持穩(wěn)定;舆吰缕露葢(yīng)根據(jù)土質(zhì)、基坑深度、開挖方法、留置時間、邊坡荷載、排水情況及場地大小確定。放坡開挖應(yīng)有降低坑內(nèi)水位和防止坑外水倒灌的措施。若土質(zhì)較差且基坑施工時間較長,邊坡坡面可采用鋼絲網(wǎng)噴漿進行護坡,以保持基坑邊坡穩(wěn)定。 

   放坡開挖基坑內(nèi)作業(yè)面大,方便挖土機械作業(yè),施工程序簡單,經(jīng)濟效益好。但在城市密集地區(qū)施工,條件往往不允許采用這種開挖方式。 

  2.支護結(jié)構(gòu)基坑的開挖工藝 

   支護結(jié)構(gòu)基坑的開挖按其坑壁結(jié)構(gòu)可分為直立壁無支撐開挖、直立壁內(nèi)支撐開挖和直立壁拉錨(或土釘、土錨桿)開挖。有支護結(jié)構(gòu)基坑開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況相一致,并遵循“開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”和“分層、分段、對稱、限時”的原則。 

  2.1 直立壁無支撐開挖工藝 

   這是一種重力式壩體結(jié)構(gòu),一般采用水泥土攪拌樁作壩體材料,也可采用粉噴樁等復(fù)合樁體作壩體。重力式壩體既擋土又止水,給坑內(nèi)創(chuàng)造寬敞的施工空間和可降水的施工環(huán)境。 

  基坑深度一般在5~6m,故可采用反鏟挖土機配合運土汽車在地面作業(yè)。由于采用止水重力壩的基坑,地下水位一般都比較高,因此很少使用正鏟下坑挖土作業(yè)。 

  2.2 直立壁內(nèi)支撐開挖工藝 

   在基坑深度大、地下水位高、周圍地質(zhì)和環(huán)境又不允許做拉錨和土釘、土錨桿的情況下,一般采用直立壁內(nèi)支撐開挖形式。基坑采用內(nèi)支撐,能有效控制側(cè)壁的位移,具有較高的安全度,但減小了施工機械的作業(yè)面,影響挖土機械、運土汽車的效率,增加施工難度。 

   采用直立壁內(nèi)支撐的基坑,深度一般較大,超過挖土機的挖掘深度,需分層開挖。在施工過程中,土方開挖和支撐施工需交叉進行。內(nèi)支撐是隨著土方的分層、分區(qū)開挖,形成支撐施工工作面,然后施工內(nèi)支撐,結(jié)束后待內(nèi)支撐達到一定強度以后進行下一層(區(qū))土方的開挖,形成下一道內(nèi)支撐施工工作面,重復(fù)施工,從而逐步形成支護結(jié)構(gòu)體系。所以,基坑土方開挖必須和支撐施工密切配合,根據(jù)支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的工況,先確定土方分層、分區(qū)開挖的范圍,然后分層、分區(qū)開挖基坑土方。在確定基坑土方分層、分區(qū)開挖范圍時,還應(yīng)考慮土體的時空效應(yīng)、支撐施工的時間、機械作業(yè)面的要求等。 

   當有較密內(nèi)支撐或為了嚴格限制支護結(jié)構(gòu)的位移,常采用盆式開挖順序,即在盡量多挖去基坑下層中心區(qū)域的土方后,架設(shè)十字對撐式鋼管支撐并施加預(yù)緊力,或在挖去本層中心區(qū)域土方后,澆筑鋼筋混凝土支撐,并逐個區(qū)域挖去周邊土方,逐步形成對圍護壁的支撐。這時使用的機械一般為反鏟和抓鏟挖土機。必要時,還可對擋墻內(nèi)側(cè)四周的土體進行加固,以提高內(nèi)側(cè)土體的被動土壓力,滿足控制擋墻變形的要求。 

  2.3 直立壁土釘開挖 

   當周圍的環(huán)境和地質(zhì)可以允許進行拉錨或采用土釘和土層錨桿時,應(yīng)選用此方式,因為直壁拉錨開挖使坑內(nèi)的施工空間寬敞,挖土機械效率較高。在土方施工中,需進行分層、分區(qū)段開挖,穿插進行土釘(或土錨桿)施工。土方分層、分區(qū)段開挖的范圍應(yīng)和土釘(或土錨桿)的設(shè)置位置一致,滿足土釘(土錨桿)施工機械的要求,同時也要滿足土體穩(wěn)定性的要求。 

  3.基坑土方開挖中應(yīng)注意的事項 

  3.1 支護結(jié)構(gòu)與挖土應(yīng)緊密配合 

   挖土與坑內(nèi)支撐安裝要密切配合,每次開挖深度不得超過將要加支撐位置以下500mm,防止立柱及支撐失穩(wěn)。每次挖土深度與所選用的施工機械有關(guān)。當采用分層分段開挖時,分層厚度不宜大于5m,分段的長度不大于25m,并應(yīng)快挖快撐,時間不宜超過1~2d,以充分利用土體結(jié)構(gòu)的空間作用,減少支護結(jié)構(gòu)的變形。為防止地基一側(cè)失去平衡而導(dǎo)致坑底涌土、邊坡失穩(wěn)、坍塌等情況,深基坑挖土?xí)r應(yīng)注意對稱分層開挖的方法。另外,如前所述,土方開挖宜選用合適施工機械、開挖程序及開挖路線;而且開挖中除設(shè)計允許,挖土機械不得在支撐上作業(yè)或行走。 

  3.2 要重視打樁效應(yīng),防止樁位移和傾斜 

   對一般先打樁、后挖土的工程,如果打樁后緊接著開挖基坑,由于開挖時地基卸土,打樁時積聚的土體應(yīng)力釋放,再加上挖土高差形成側(cè)向推力,土體易產(chǎn)生一定的水平位移,使先打設(shè)的樁易產(chǎn)生水平位移和傾斜,所以打樁后應(yīng)有一段停歇時間,待土體應(yīng)力釋放、重新固結(jié)后再開挖,同時挖土要分層、對稱,盡量減少挖土?xí)r的壓力差,保證樁位正確。對于打預(yù)制樁的工程,必須先打工程樁再施工支護結(jié)構(gòu),否則也會由于打樁擠土效應(yīng),引起支護結(jié)構(gòu)位移變形。 

  3.3 注意減少坑邊地面荷載,防止開挖完的基坑暴露時間過長 

   基坑開挖過程中,不宜在坑邊堆置棄土、材料和工具設(shè)備等,盡量減輕地面荷載,嚴禁超載。基坑開挖完成后,應(yīng)立即驗槽,并及時澆筑混凝土墊層,封閉基坑,防止暴露時間過長。如發(fā)現(xiàn)基底土超挖,應(yīng)用素混凝土或砂石回填夯實,不能用素土回填。若挖方后不能立即轉(zhuǎn)入下道工序或雨期挖方時,應(yīng)在坑槽底標高上保留15~30cm厚的土層不挖,待下道工序開工前再挖掉。冬期挖方時,每天下班前應(yīng)挖一步(30cm左右)虛土或用草簾覆蓋,以防地基土受凍。 

  參考文獻: 

  [1]梁軍.商廈基坑土方開挖工程實踐[J].山西建筑,2005(18) 

  [2]李天明.淺談基坑土方開挖施工技術(shù)[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2011(1)