略論建筑工程深基坑施工

摘要：深基坑支護的相關施工技術具有操作性強的特點，有效的阻止了深基坑在開挖過程中讓圖護的結構發生移動，也阻止了讓基坑以外地面下降，確保了施工的期限以及安全，獲得了很大的經濟收益。建筑工程中深基坑施工包括了基坑深井降水，土方開挖與施工監測等一系列施工工序。本文結合工程實例，深入分析與論述了深基坑施工存在的問題及解決措施，以期為讀者提供深基坑施工的資料參考。

關鍵詞：深基坑施工；基坑；監測

1 施工案例條件

該施工案例中，地基為II類土質，無排水設施。設計建筑工程項目為地下通道，長85米，總寬為44.9米。施工周圍空曠，地形平坦。地面標高為776.15米，地道坑底標高769.010 m，基坑設計挖深7.14米。工程下土質水體為孔隙水與微承壓水的混合水。埋深為3米到3.2米。標高為772.83米到772.97米。

2 基坑施工技術參數

由于深基坑施工的參數要求，施工范圍內的地下水應在基礎層以下1米深時才可動工開挖深基坑。開挖中對于深基坑的坑壁穩定性要求高，要保證施工中基坑無水。盡量降低需開挖的土方量。為保證整個施工項目的工期，對于深基坑的開挖項目，工期應控制在30d以內。

3 深基坑施工方案規劃

結合施工前期的土質調研與施工技術參數，針對這類地下通道的工程特點，采用降水無支護基坑開挖方法為宜。

4 施工工序

4.1 基坑的深井降水

4.1.1 如何計算基坑涌水量

公式：Q=1.36KH2/lg（R+Y0）-lgY0

式中： Q為基坑涌水量；

K為滲透系數，（K=1 m/h）；

R 為影響半徑，R=25 m；

H 為穩定水位至設計基坑底的深度（m），

對于H的取值來說，當施工遇到深層透水層基底時，安全起見，取值要增加3米～4米，

則此案例中H=4.46+（3～4）≈8米；

Y0為引用基坑半徑（m），

則此案例的矩形基坑Y0=μ×（L+B）/4， B/L=54/94≈0.6， μ=1.18，

Y0=1.18×（54+94）/4=43.66。

綜上所述，可得Q=1.36×1×64/lg（25+43.66）-lg43.66=87.04/0.2=435 m3/h

此次抽取地下水施工中，應用的水泵出水量為20m3/h，則所需水泵數量為：

n=Q/q=435/20=21 臺，

通過運算可知，本次基坑降水施工中，基坑周圍所需設深水井數量為21眼，每眼井間隔距離為2×（94+54）/21=14 米。

4.1.2如何確定基坑降水井深度

公式：H=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7

式中，H 為降水井深度；

L1 為基坑深度=7.2米；

L2 為水位至坑底下1米的高度；

L3為水力坡度下降距離，L3=i×30=10米；

L4為深水井水位距抽水泵上1米的高度；

L5為水泵體長度=1米；

L6為井內安全深度=2米；

L7 為井底回淤高度=2米。

綜上所述，可知H=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=24米。

4.1.3 如何設置井位

根據行業施工經驗，深井降水以10米為半徑進行施工時，降水效果顯著。此次施工中，以環形設置結合中間加密來進行井位設置。具體來說，在距基坑邊線2米處，以井距14米來進行環形布置，環形中間加設2座井。

4.1.4 深基坑降水井施工方案

為保證降水井的有效施工，采用孔徑600mm的沖擊鉆機進行鉆孔，同時配合安裝直徑為300 mm 的無砂透水砼管。降水井四周以50mm～100mm碎石濾料進行回填。當降水井鉆孔成型后，進行洗井操作，井內出現清水時則達標。

4.1.5 對于施工中的臨時排水

施工中，對于基坑要求無水施工。為達到這一要求，采用法蘭連接直徑200mm的鋼管來進行臨時排水渠的設置。每一眼深水井都要預留進水口，依據原深水井的排布方式來布置排水渠。在排水渠的連接處，要設置具有沉沙作用的沉淀池，再排入干渠。另外，當遇到地勢原因所造成的干渠高度大于臨時排水渠道高度的情況，可通過在排水渠鋼管中加設離心泵來處理。

4.1.6 施工監測

對于深基坑的降水作業來說，施工完成后，最少要有兩天以上的觀測期。確定其降水效果穩定后，才可以進行下面的土方開挖工作。一般來說，當井內水位在坑底1米以下保持兩天以上不變時，施工監測即達標。

4.2 土方開挖前的工作

施工中要盡量避開降水，土方開挖的前期準備工作越充分細致，則開挖后的進度與質量越有保障。所以在進行定位與放線等測量時，要采用全站儀進行，對于軸線、邊線與基底標高等要精確無誤。施工場地上來說，要做好平整與清理。鋪設好水電，做好相應的施工道路準備，打好施工的前期準備基礎。

4.3 基坑土方開挖

考慮到基坑開挖中的施工安全，采用了放坡大開挖方式。放坡時重點研究土質情況，保證基坑的邊坡牢固。集水溝與集水井設在基底周邊。邊坡坡度取1：0.5。箱底板外邊比基坑底小0.5米到1米。履帶式挖掘機的開挖要從基坑的一邊開挖到另一邊，由于施工場地限制，棄土方法為汽車自卸。施工設計的基坑挖深為7.2米，但履帶式挖掘機其下挖最大值為5米。所以，施工中先行開挖2.2米，再進行5米的開挖。為了解決可能在開挖過程中出現的地下滲水現象，提前在基坑外進行了內含水泵的集水坑設置。應注意避免出現超挖現象，如果有，則超挖區域要采用片石進行回填，不得使用原土進行回填。

4.4 如何做好對基坑的監測

為了保證施工中基坑與周圍建筑等的穩定性。開挖中，設立專門的觀測人員，一天一次對于地表情況進行連續性觀察，對出現的裂縫進行及時測量與位置觀察，保證其處于安全范圍。同時，對支護體系的位移和沉降等都要進行標記和測量。然后，綜合這些數據來進行分析，當數據顯示為安全隱患時，如不均勻沉降等，要及時進行處理。

4.5防護基坑施工的安全措施

為了防止地面水流在施工過程流入基坑，在基坑頂面設置了1米高的高土圍堰進行攔截。同時在基坑坑壁加鋪了塑料彩條布來避免降雨過程中對邊坡的沖刷。另外，在基坑周邊加設了顏色鮮艷的護欄與警示標志，防止人、物的意外墜落。

除開設計施工時預留的進出口，對整個施工現場都采用了擋板圍欄進行圍蔽。在擋板圍欄周邊設立了多處警示標志。為了保證施工期間人員與物資設備等的安全，在每個進出口處都設立了警衛門房，對人員與車輛的進出進行控制。

4.6 深基坑施工中的重點問題

為保證基坑開挖后的進度，挖基施工宜在枯水或者少雨水季節進行。完善施工準備工作，設計可操作性強的施工計劃。基坑土方開挖后應進行連續性的快速施工推進。同時，為了保證施工中的安全，對于施工現場的地下管線與設施要進行提前的灰線標記。對于管線周邊要采用人工進行挖掘，不得采用機械挖掘，避免對管線與設備造成不必要的損壞。基坑開挖中，重視井內的降水問題。與負責降水的管理人員進行配合。在深基坑成型后，要聯合建設、設計、勘查、監理、施工單位進行共同檢驗，及時發現問題。當出現與設計方案不相符合的情況時，要確定好處理方案。并監督好處理方案的施工，加強對監測與驗收工作的有效跟進。

對于深基坑施工來說，對于環境的影響主要是來自于開挖過程。深基坑開挖后，降水措施將導致施工地區的水位降低。這會改變建筑工程基坑周邊的地質平衡關系。其周圍土體受基坑開挖水位下降影響，土體中的孔隙內水壓降低，應力上升，相應的附加荷載作用就會造成建筑工程周邊地面的沉降。對周圍的建筑物造成不同程度的安全防患和破壞。目前來說，對計算因基坑開挖后地下水位下降所產生地面沉降，是采用公式：S=C1？C2p0∑（ Iz Ei）ΔZi。這為正確評估建筑工程基坑的安全度與計算沉降值提供了有力的理論支持。在進行建筑工程的沉降監測時，要對影響基礎沉降的所有不利因素進行綜合考慮，監測時以干季或者枯水期為佳。在本案例中，計算后的地面沉降屬于安全范圍內，這也就意味著施工質量良好，安全性得到了保障。

5 結語

隨著社會經濟的發展與城市化進程的加快，深基坑應用越來越多，而建筑工程中的深基坑施工所面臨的地質條件越加復雜。為了避免出現邊坡失穩與基坑周邊地面不均勻沉降，在施工中不僅要充分結合以往的施工經驗教訓，更要根據施工項目的不同要求與特點來制訂不同的施工方案。

參考文獻

[1] 常浩. 沈陽地鐵建設中的地下水處理方法研究[D]. 沈陽建筑大學.2009

[2] 何小亮. 西安地鐵三號線某車站基坑降水設計[J]. 地下水.2011，33（1）

[3] 李敏. 基坑降水設計淺談[J]. 山西建筑.2009（1）