深基坑開挖工程施工技術(shù)探析

【摘 要】 本文以實際工程為例，從土方開挖、基坑支護(hù)、基坑監(jiān)測措施等方面，對大型深基坑開挖技術(shù)進(jìn)行了探討，為類似工程施工，提供比較與借鑒的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 深基坑，土方開挖，降水，監(jiān)控

1 引言

近年來隨著中高層建筑的大量出現(xiàn)，深基坑這種建筑基礎(chǔ)施工模式，也得到了越來越多建設(shè)者的青睞。土方開挖作為基坑施工的重要工序，其重要性不言而喻。深基坑由于其施工面積廣，埋深和工程量大，大大增加了土方開挖的難度。如何選擇合適的開挖、降水、支護(hù)和監(jiān)測方案，直接決定了施工的質(zhì)量與安全。因此，深基坑土方開挖施工技術(shù)和質(zhì)量有效控制，對工程的成功至關(guān)重要。

2 工程概況

某房建工程建筑面積50700m2，地上12層，地下1層，筏板基礎(chǔ)。自然地坪至-3.00m為雜填土，-3.00m至-18.50m為粉質(zhì)粘土?；用娣e4104m2（72m長×57m寬），本工程土石方量約28800m3，基坑開挖平均深度約為7m，最大深度為10m。支護(hù)形式基坑南側(cè)為支護(hù)樁＋止水帷幕＋鋼斜撐，其余三側(cè)為卸土放坡＋止水帷幕。

3 深基坑降水

3.1 降水井降水

工程采用疏干井降水。疏干井井深13～15m，直徑500㎜，基坑內(nèi)均勻布置12個；布置直徑500㎜的減壓井1個，井深25m；另布置2個直徑500㎜井深10m的觀測井。疏干井成井后即開始降水，確保地下水位降至坑底以下0.5m。

3.2 坑內(nèi)排水

基坑內(nèi)四周離坡底線2m處設(shè)200㎜×200㎜的臨時排水溝，每35m設(shè)一個600㎜×600㎜×700㎜的集水坑。坡頂四周設(shè)300㎜×300㎜的排水溝，每40m設(shè)一個650㎜×650㎜×800㎜的集水坑，坑頂排水溝與止水帷幕距離900㎜。

4 土方開挖

4.1 施工原則

根據(jù)土方施工現(xiàn)場情況，進(jìn)行施工方法的確定和施工總體部署。本工程基坑開挖最大深度達(dá)10m，為合理安排土方施工流程，確保基坑安全，綜合項目周邊環(huán)境、支護(hù)形式，土方挖運應(yīng)按下面的程序與要求進(jìn)行施工。

（1）中心區(qū)域先開挖、周邊留土，土方隨挖隨運，隨挖隨撐，隨打墊層。

（2）遵循“先撐后挖，分段、平衡、限時”的原則，盡量減少基坑無支撐的暴露時間，使土壓均勻釋放，嚴(yán)格控制基坑變形。

（3）清除包裹構(gòu)件土方時，嚴(yán)格按規(guī)范操作，采用人工配合機(jī)械清理的方式，嚴(yán)禁各類機(jī)械直接碰撞鋼斜撐等支撐體系。

（4）提前進(jìn)行基坑降水（以提前兩周進(jìn)行為宜），提前修筑臨時施工道路。地下水降低至坑底以下0.5m時方可進(jìn)行土方開挖。

（5）加強(qiáng)監(jiān)測，確保周邊建筑物安全。同時加強(qiáng)現(xiàn)場安全文明施工措施。

4.2 放坡要求

開挖前，由測量員根據(jù)圖紙放出基礎(chǔ)邊緣線，然后依照設(shè)計要求，南側(cè)第一步按1∶1.8放坡系數(shù)，放出基槽開挖邊緣線，第二步開挖時按照1∶1.5的放坡系數(shù)進(jìn)行放線（見圖1）；其余三側(cè)面（東、西、北側(cè)）第一步按1∶2放坡系數(shù)，第二步按1∶1.5放坡系數(shù)放出開挖邊緣線（見圖2）。

4.3 土方開挖

中心區(qū)域采用PC210-8型挖掘機(jī)按設(shè)計要求進(jìn)行整體開挖，并配備PC60-7挖掘機(jī)進(jìn)行承臺、地梁土方開挖。南側(cè)土方開挖應(yīng)按要求預(yù)留出坑邊土體，在鋼斜撐形成后，再開挖此處土方（見圖3）。東、西、北三側(cè)土方收口采用長臂挖掘機(jī)在坑邊收口（見圖4）。南側(cè)鋼斜撐處留土寬度15m，為提高工效，現(xiàn)場配備小型挖掘機(jī)在坑頂面進(jìn)行坑底土方的倒運（見圖5）。南側(cè)鋼斜撐處剩余土方收口采用長臂挖掘機(jī)在坑邊收土，為保證效率與安全，挖掘機(jī)行走區(qū)域墊10㎜厚鋼板（見圖6）。

4.4 臨邊防護(hù)

基坑開挖時，專人跟進(jìn)搭設(shè)臨邊防護(hù)，防護(hù)圍檔高1500㎜，距離邊坡1000㎜，下設(shè)200㎜擋水臺，以防自然地坪積水流入基坑。圍擋立管和水平管均采用Φ48×3.5鋼管搭設(shè)，立管間距為1500㎜，圍檔立面滿掛密目安全網(wǎng)。具體做法見圖7。

4.5 斜撐施工

支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，開挖允許范圍內(nèi)主體結(jié)構(gòu)，澆筑主體底板混凝土，在底板混凝土相應(yīng)位置安裝鋼牛角。底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，安裝帽梁與基礎(chǔ)之間的鋼斜撐。鋼斜撐和水平鋼斜撐檢驗合格后，開挖鋼斜撐位置下保留的邊坡土。

4.6 土方回填

地下室主體結(jié)構(gòu)施工完成并達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度后，支護(hù)樁與地下室主體結(jié)構(gòu)之間采用3∶7灰土分層夯實回填至現(xiàn)場地標(biāo)高?；靥钯|(zhì)量檢驗后格后拆除全部支撐系統(tǒng)。

4.7 基坑監(jiān)測

深基坑土方開挖時，應(yīng)全程進(jìn)行以下內(nèi)容的監(jiān)測：場地周圍建筑物、構(gòu)筑物、道路的監(jiān)測；場地周圍地下管線的沉降監(jiān)測；基坑支護(hù)樁樁頂水平位移監(jiān)測；基坑支護(hù)樁沉降和傾斜監(jiān)測；降水管井和觀察井的監(jiān)測。

4.8 注意事項

（1）土方開挖交底應(yīng)詳細(xì)，交底內(nèi)容必須包括工程樁位置、圍護(hù)樁位置、放坡位置、放坡坡度、開挖深度等。

（2）開挖時應(yīng)有施工人員在現(xiàn)場觀測管理，先開挖離樁位較遠(yuǎn)的部位，再逐漸往樁靠近，當(dāng)挖至離樁頭500㎜時，應(yīng)停止機(jī)械作業(yè)，改為人工開挖，應(yīng)避免土方機(jī)械碰撞圍護(hù)樁與工程樁，特別是樁混凝土未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級時，更應(yīng)嚴(yán)格控制。開挖降水井外圍500㎜附近的土方時，也應(yīng)采用人工開挖的方式進(jìn)行。

（3）機(jī)械開挖嚴(yán)禁超挖，應(yīng)隨時測量標(biāo)高，預(yù)留300㎜厚土方，最后由人工清理基槽。接近地下水位時，應(yīng)先施工設(shè)計標(biāo)高最低處，以便形成集中排水。

（4）土方開挖應(yīng)防止基底擾動，盡量減少暴露時間。人工清槽前，做好標(biāo)高標(biāo)志進(jìn)行基底標(biāo)高和平整度的控制，用鐵鍬清除基坑底部300㎜厚預(yù)留土方；基坑邊坡及基底按要求修平，并應(yīng)保證基坑的表面平整度?；舆吔遣课粦?yīng)采用人工方式清除。

（5）現(xiàn)場臨時堆土用密目安全網(wǎng)覆蓋，天氣干燥時應(yīng)在堆土表面均勻撒水，以免揚塵。放坡后的邊坡均采用掛鋼絲網(wǎng)（雙向Ф4@200）抹50㎜厚C20混凝土；坡腳采用水泥砂漿砌磚防護(hù)。

（6）現(xiàn)場開挖時須做好安全工作，應(yīng)對降水井進(jìn)行圍護(hù)。用鋼筋做支撐，密目網(wǎng)蓋嚴(yán)，掛好安全標(biāo)識牌；應(yīng)將降水管、電線電纜撤收，或移至不影響開挖處。

（7）鑿樁頭應(yīng)隨土方開挖及時跟進(jìn)，樁頭鑿除注意控制標(biāo)高，要求樁入承臺50㎜。破除的樁頭隨土方裝車運出現(xiàn)場，為避免樁頭掉落，裝車時不得冒頂。

（8）施工時須按要求預(yù)留基坑反壓土以滿足基坑安全，待地下空間頂板施工時做支護(hù)水平支撐牛腿，牛腿混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后安裝支護(hù)水平支撐。牛腿混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度后使用加長臂挖機(jī)開挖坡道處剩余土方。

5 結(jié)語

深基坑土方開挖，作為地下施工作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，必須在施工中不斷摸索與總結(jié)經(jīng)驗。本工程土方開挖過程中，項目管理人員進(jìn)行了周密安排、合理部署，提高了挖土效益，縮短了工期，降低了成本，增加了施工安全的可靠性，確保了工程土方開挖的順利、高效作業(yè)。

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