基于深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)的探討

1、基于深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)的探討摘要：深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工是當(dāng)前城市高層、超高層建筑突顯的技術(shù)難題。本文就深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討。關(guān)鍵詞：深基坑；開挖；施工；支護(hù)引言 城市中深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁，雖屬臨時(shí)性工程，但其技術(shù)復(fù)雜性卻遠(yuǎn)甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，而且會(huì)殃及臨近的建構(gòu)筑物、道路橋梁和各種地下設(shè)施，造成巨大損失。從另一方面講，深基坑工程設(shè)計(jì)需以開挖施工時(shí)的諸多技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，但開挖施工過程中往往會(huì)引起支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形發(fā)生種種意 隨著城市建設(shè)步伐的不斷加快,

2、城市建設(shè)用地日益減少,使得我們更多地向高度上尋找發(fā)展空間。建筑高度越高,隨之而來(lái)的是基坑深度越來(lái)越深,并且很多建筑工程基坑邊坡緊鄰建筑 ，這就需要有很好的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。 1工程概況 某工程為建筑物占地面積4598m2，本工程施工屬于技術(shù)復(fù)雜、難度大。地段地質(zhì)情況復(fù)雜，地下水位埋藏較淺，水位埋深2.53.15m，平均埋深2.86m。施工場(chǎng)地內(nèi)灰?guī)r溶洞較發(fā)育，溶洞頂板厚度較薄，因此基坑開挖和地下連續(xù)墻施工時(shí)，可能出現(xiàn)坑底突水或頂板塌陷。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以地下連續(xù)墻為主，地下連續(xù)墻墻厚為800mm，墻高約13.5m。本工程建設(shè)規(guī)模比較大，基坑開挖深度達(dá)到13.5m，需要進(jìn)行深基坑施工。 2深基坑的土方開挖技

3、術(shù)要點(diǎn) 在深基坑土方開挖前，要認(rèn)真謹(jǐn)慎地進(jìn)行開挖的勘察，確保深地基開挖的順利、安全進(jìn)行。首先要詳細(xì)確定挖土方案和施工組織；要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位及周圍環(huán)境進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心島式挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者無(wú)支護(hù)結(jié)構(gòu)，后三種皆有支護(hù)結(jié)構(gòu)；土方開挖順序、方法必須與設(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；防止深基坑挖土后土體回彈變形過大，施工中減少基坑回彈變形的有效措施，是設(shè)法減少土體中有效應(yīng)力的變化，減少暴露時(shí)間，并防止地基土浸水。因此，在基坑開挖過程中和開挖后，均應(yīng)保證井點(diǎn)降水正常進(jìn)行，并在挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，盡快澆筑墊

4、層和底板。必要時(shí)，可對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下部土層進(jìn)行加固，防止邊坡失穩(wěn)，防止樁位移和傾斜，打樁完畢后基坑開挖，應(yīng)制訂合理的施工順序和技術(shù)措施，防止樁的位移和傾斜，配合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工。挖土方式影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載，要盡可能使支護(hù)結(jié)構(gòu)均勻受力，減少變形。為此，要堅(jiān)持采用分層、分塊、均衡、對(duì)稱的方式進(jìn)行挖土。 3深基坑的支護(hù) 3.1 排樁或地下連續(xù)墻 通常由圍護(hù)墻、支撐及防滲帷幕等組成。排樁有鋼管樁、預(yù)制混凝土樁、鉆孔灌筑樁、挖孔灌筑樁、加筋水泥土樁等多種類型。適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí)；懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場(chǎng)地中不宜大于5m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻。 3.2 水

5、泥土墻 水泥土墻，依靠其本身自重和剛度保護(hù)坑壁，一般不設(shè)支撐，特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型，通常呈格構(gòu)式布置。適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)；水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150kPa；基坑深度不宜大于6m。 3.3 土釘墻 土釘墻由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射的混凝土面層等組成。土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)，其作用與被動(dòng)起擋土作用的圍護(hù)墻不同，它是起主動(dòng)嵌固作用，增加邊坡的穩(wěn)定性，使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。適于用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地；基坑深度不宜大于12m；當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水

6、或截水措施。 3.4 逆作拱墻 當(dāng)基坑平面形狀適合時(shí)，可采用拱墻作為圍護(hù)墻。拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱 墻和組合拱墻。對(duì)于組合拱墻，可將局部拱墻視為兩鉸拱。適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為三級(jí)；淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜采用；地下水位高于基坑底面時(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。 4安全施工要點(diǎn) 4. 1提出合理的開挖程序及開挖施工參數(shù)。這是確?；臃€(wěn)定和控制基坑變形符合設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵，其基本要求為：(1)有支護(hù)(錨拉)的基坑要分層開挖，分層數(shù)為基坑所設(shè)支撐道數(shù)加一。每挖一層及時(shí)加好一道支撐或設(shè)好一道錨桿。當(dāng)采用土釘墻或噴錨網(wǎng)支擴(kuò)方案時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)每挖一層土做一層支護(hù)、隨挖隨支護(hù)；(2)有內(nèi)支撐的基坑，每層土

7、的開挖，對(duì)同時(shí)開挖的部分，其位置和深度，以保持對(duì)稱為原則，防止基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)承受偏載；(3)保證支撐、圍檁或拉錨的施工質(zhì)量，科學(xué)組織、精心施工；(4)規(guī)定施工場(chǎng)地、土方、材料、設(shè)備的堆放場(chǎng)地及數(shù)量，限定基坑旁邊的超載；(5)確保排水、堵水及降水的措施，嚴(yán)防圍護(hù)墻體發(fā)生水土流失而導(dǎo)致基坑失穩(wěn)；(6)合理確定地基加固的范圍、質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法；(7)選擇滿足出土數(shù)量和時(shí)間要求的開挖設(shè)備、運(yùn)輸車輛及道路和堆放條件；(8)提出監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，落實(shí)按監(jiān)測(cè)信息指導(dǎo)施工防止事故的方案。 4.2考慮時(shí)空效應(yīng)的開挖及支撐施工。 基坑開挖的幾何尺寸(長(zhǎng)、寬、高)和擋墻開挖部分的無(wú)支撐暴露時(shí)間，對(duì)基坑圍護(hù)墻體和坑周地層位移

8、有明顯的相關(guān)性。這里反映了基坑開挖的時(shí)空效應(yīng)的規(guī)律。考慮時(shí)空效應(yīng)的開挖及支撐施工應(yīng)根據(jù)下述諸因素進(jìn)行：(1)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置；(2)基坑地基加固和施工條件；(3)選擇基坑分層、分塊、對(duì)稱、平衡限時(shí)開挖和支撐的順序，并確定各工序的時(shí)限。(4)在施工方案中對(duì)如下施工參數(shù)進(jìn)行規(guī)定：開挖分層的層數(shù)，每層分部開挖的數(shù)量，分部開挖的時(shí)間限制：分部開挖后，完成支撐的時(shí)間限制；支撐預(yù)加軸力(采用鋼支撐時(shí))；當(dāng)采用盆式開挖時(shí)，其貼靠擋土墻的支承土堤的每步開挖寬度和高度；每步開挖所暴露的部分墻體，在開挖卸載后無(wú)支撐的暴露時(shí)間、暴露的寬度和高度。 5深基坑施工止水支護(hù)注意事項(xiàng) 本工程

9、屬于深基坑工程，地質(zhì)情況復(fù)雜，施工難度較大，施工前必須對(duì)房屋、樹木和各種管線進(jìn)行有效的支護(hù)，做足安全措施，確保附近建筑物的安全才能開挖，對(duì)于埋深較大的管道在開挖時(shí)要做好支護(hù)，確保施工安全。止水主要控制好噴射混凝土的配比，嚴(yán)格按照配比進(jìn)行開料，并在施工過程中保證混凝土的厚度，并在放坡處每隔3m設(shè)置一泄水孔，呈梅花狀布置，并在基坑邊設(shè)置排水溝，統(tǒng)一把水集中到集水井中，并定時(shí)抽出基坑外。 采用放坡后進(jìn)行掛網(wǎng)噴射混凝土需要注意以下問題： 人工邊坡的坡度必須按施工方案所確定的大小，不能任意加大，基坑開挖前，必須將邊坡的上邊緣線、下邊緣線均用石灰線標(biāo)出，采用機(jī)械挖土?xí)r，在邊坡位置宜淺挖，再由人工配合修整至

10、所需要的邊坡坡度。 人工邊坡采取護(hù)坡措施，以防止雨水、地表水對(duì)邊坡的沖刷，滲透而影響邊坡失穩(wěn)。 人工邊坡的修整與防護(hù)應(yīng)緊跟土方開挖施工，成熟一塊施工一塊，避免人工邊坡裸露時(shí)間過長(zhǎng)，造成失穩(wěn)。 在邊坡周圍堆物行車等一定要按設(shè)計(jì)要求，防止地面超載過大造成邊坡失穩(wěn)。 現(xiàn)場(chǎng)排水系統(tǒng)必須與邊坡同時(shí)形成，基坑四周應(yīng)有擋水壩排水溝，防止地面水流入基坑，基坑內(nèi)應(yīng)有盲溝、集水井，及時(shí)將坑內(nèi)積水排出。排水時(shí)在基坑底兩側(cè)沿著連續(xù)墻邊設(shè)置排水溝，每個(gè)8m設(shè)置一集中收水井排水土溝、集水井（溝寬0.5m，溝深0.3m，縱坡2%），利用抽水機(jī)將集水井中的水排到附近集水池，不得將施工污水直接排水井中，必須將污水進(jìn)行初步沉淀處

11、理后才排入市政管網(wǎng)中。挖槽過程中，槽段內(nèi)部孔壁坍塌，出現(xiàn)水位突然下降，出土量大而不見進(jìn)尺等，其主要原因是施工時(shí)漏漿或液面太低、泥漿質(zhì)量不合格存在特殊土層等。對(duì)此采取施工措施是： 挖槽前先作成槽試驗(yàn)； 液面下降或漏漿表示槽壁可能坍塌，應(yīng)盡快檢查泥漿配合比，添加防漏劑等； 對(duì)不合格的泥漿進(jìn)行再處理； 防止地表水流入槽內(nèi)； 在軟弱砂土中成槽應(yīng)控制進(jìn)尺，不要太快，并適當(dāng)縮短單元槽段的長(zhǎng)度； 嚴(yán)重坍塌時(shí)，填入較好的粘土重新成槽，大面積坍塌，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)粘土（摻20%水泥），填至坍落處以上12m，待沉積密實(shí)后再進(jìn)行成槽。 結(jié)束語(yǔ) 近年來(lái)，我國(guó)在基坑開挖與支護(hù)處理方面，結(jié)合我國(guó)的土質(zhì)條件與施工特點(diǎn)，充分展現(xiàn)了基坑的加固、穩(wěn)定作用，而且，隨著施工方法的大膽創(chuàng)新，開發(fā)出具有我國(guó)特色的多種基坑加固方法，使得我國(guó)基坑支護(hù)