深基坑開挖施工技術應用

唐少平

(長治市建筑工程質量監督站，山西長治 046000)

深基坑開挖施工技術應用

唐少平

(長治市建筑工程質量監督站，山西長治 046000)

以天晚集小區3號樓基坑挖土為例，從周圍環境、地質情況、總體施工方法、邊坡及穩定性計算、基坑監測等方面全面系統地闡述了深基坑開挖施工技術，為類似工程提供了參考。

高層建筑，深基坑，邊坡，計算，監測

1 工程概況

天晚集小區3號樓位于長治市南天晚集路西側，長治市第二人民醫院西面，總建筑面積44 939．14 m2，剪力墻結構，梁板式筏形基礎，地下2層，地上29層，建筑高度為87．55 m，屬高層建筑。

2 周圍環境

擬建3號住宅樓東面平行于南天晚集道路，與路側石相距17 m;南面為在建2號住宅樓，相距19 m;西面為空曠地形;北面局部有居民房，相距16 m。

3 地質情況

根據地質勘察報告，擬建場地地形較平坦。場地及場地附近無全新活動斷裂，亦不存在影響本工程安全的滑坡、崩塌、地面沉降等不良地質作用，擬建場地屬穩定場地?？辈焯近c地面絕對標高介于932．92 m～933．74 m之間。在勘察深度范圍內，揭露地下水為孔隙潛水，穩定水位埋深在現地面下5．5 m～6．8 m。

在基坑埋深范圍內，場地土自上而下劃分為兩大層，其中第②層有兩個亞層，現依層序分述如下：

第①層素填土：分層深度平均2．5 m，雜色，稍濕，松散，欠固結，由粉質粘土，粉土，煤屑，磚塊，白灰及少量建筑垃圾組成。

第②層：分為兩個亞層：

第②-1層濕陷性粉質粘土：分層深度平均3．1 m，棕黃～褐黃色，可塑狀態，含云母，煤屑、多蟲孔及植物根，夾粉土薄層透視體。具高壓縮性，濕陷程度中等，稍光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。該亞層在場地內分布不連續，呈透視體體形形式分布。

第②-2層粉質粘土：分層深度平均3．3 m，棕紅色，可塑狀態，含云母、煤屑、植物根，少量鈣質結核。夾粉土薄層透視體。中等偏高壓縮性，不具濕陷性，稍光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。

第③層粉質粘土：分層深度平均10．3 m，棕黃～褐黃色，可塑狀態。含云母、氧化鐵、氧化鋁、煤屑等。局部夾粉土薄層透視體。具中等壓縮性，無搖振反應，稍光滑，干強度中等，韌性中等。

4 總體施工方法

根據本工程地理位置周圍現場環境、地質勘察報告土體情況和基坑開挖深度要求，現地面標高相對設計±0．000為－0．2 m，基底設計標高為－8．2 m，基坑挖深為現地面下8 m，穩定水位埋深在現地面下5．5 m～6．8 m之間，遵循“分層開挖，嚴禁超挖”和“分層、分段、對稱、限時”的原則，經邊坡坡度和穩定性計算，考慮基坑邊10 kPa面荷載，確定本工程基坑開挖采用“縱向分三層，橫向分三區三段，四周邊坡錯臺”的階梯狀機械大開挖方式。

第①層：放坡 1∶0．3，挖深 3 m。

第②層：四周留1．3 m 寬平臺，放坡 1∶0．3，挖深 2．5 m 至樁基作業面。CFG樁復合地基完成后，采用管井井點降水，將水位控制在標高－9．0 m以下。

第③層(開挖樁間土)：四周留1．3 m 寬平臺，放坡1∶0．4，挖深2．5 m至坑底標高。

5 計算土方開挖邊坡

結合本工程地質及周圍環境情況，為了保證邊坡穩定和施工安全，該基坑采用放坡開挖，其有關計算情況分析如下：

1)計算指標與土質狀況：

坑壁土為粘性土，重度γ=18 kN/m3，內摩擦角 φ=16．3°，粘聚力 c=24．5 kN/m2，基坑開挖深度為 8．0 m。

2)基坑開挖最大邊坡的計算：

將上述指標代入公式 h=2×c×sinθ×cosφ/［γ×sin2(θφ)/2］計算(θ為土方邊坡角度)，解得 θ=85．907°＞ φ =16．3°，為陡坡，坡度為0．1，所以通過計算得出基坑壁最大土方坡度為1∶0．1 (垂直∶水平);而工程實際最小土方坡度為1∶0．3，滿足總體方案要求。

6 基坑邊坡穩定性計算

6．1 有關計算指標介紹

1)本工程計算邊坡穩定性采用條分法，由于受地下水的影響，基坑外側水位到坑頂的距離為6．8 m，內側水位到坑頂的距離為8．8 m。

2)放坡指標和坑邊堆載情況在“4總體施工方法”中已經說明，基坑土層分層指標見表1。

表1 基坑土層分層指標

6．2 計算安全系數

7 土方開挖的順序和方法

場地開挖放坡，按方案要求基本不受限制。開挖時依據開挖線自南向北，自上而下，分層分段依次開挖。挖出土方均由挖掘機直接裝自卸汽車全部外運。

具體開挖區段或流向如表2所示。

表2 開挖區段表

第①層按表2∶1區第1段，第2段，第3段，2區第1，2，3段，3 區第1，2，3 段的順序，以1∶0．3 坡度挖至 －3．2 m。

第②層開挖順序同第①層，四周留1．3 m寬平臺，以1∶0．3坡度開挖至－5．7 m(CFG樁復合地基作業面)，在2區第1段位置挖出機械臨時坡道，CFG樁復合地基完成后，采用管井井點降水，使地下水位標高控制在－9．0 m以下。

第③層開挖順序同第①層，四周再留1．3 m寬平臺，以1∶0．4坡度開挖至－8．2 m(設計基底標高)。

8 安全技術措施

1)土方開挖前應根據施工方案和技術交底，對周圍地下管線、人防及其他構筑物的情況和具體位置有所了解，并采取保護措施。

2)人工配合機械開挖土方時，嚴禁在挖掘機工作范圍內作業，當需要人工處理其工作范圍土方時，應停止機械作業。

3)上、下基坑應搭設安全通道，基坑四周采用鋼管做圍護欄桿，夜間施工應有足夠的照明設施。

4)基坑開挖和施工期間，應設專人對基坑周圍情況進行觀察和監測，發現問題及時上報項目部進行處理或啟動應急預案。

5)坑內及施工場地的道路應及時整修，確保運土汽車安全通行，同時設專人指揮引導車輛。

9 基坑監測要求

基坑開挖及地下室施工期間，將會對周邊環境和建筑物產生不同程度的影響。為此需對基坑施工全過程進行安全監測，及時掌握基坑開挖及施工過程中可能出現的各種不利因素，為合理施工安排基坑開挖進度，及時掌握工程整體沉降量和變形趨勢，確?；娱_挖和基礎施工期間的施工安全。通過施工期間全過程基坑監測和觀察，未發現異常現象，并且監測數據沒有達到臨界值。

［1］北京筑龍建業科技有限公司．施工現場設施安全級常用計算軟件［Z］．

［2］江正榮．建筑施工計算手冊［M］．第2版．北京：中國建筑工業出版社，2007．

［3］衛 芷．大型超深基坑工程綜合施工技術［J］．山西建筑，2012，38(10)：82-83．

The application of construction technology of deep foundation pit excavation

TANG Shao-ping

(Changzhi Construction Engineering Quality Supervision Station，Changzhi 046000，China)

Taking the foundation pit excavation of Tianwanji residential No．3 building as an example，this paper comprehensively and systematically elaborated the deep foundation pit excavation construction technology from surrounding environment，geological conditions，overall construction method，slope and stability calculation，foundation pit monitoring and other aspects，offered reference for similar engineering．

high-rise building，deep foundation pit，side slope，calculation，monitoring

TU463

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.13.043

1009-6825(2014)13-0071-02

2014-02-24

唐少平(1976-)，男，工程師