小議深基坑支護工程技術

白新俠

隨著我國城鎮化逐漸深入,城市的土地資源越來越稀缺,如何充分的利用有限的資源進行更大的開發,是每一個開發者要去面對的,所以,現在的樓越建越高,現在的橋越建越大,現在的公共交通越來越多,同時,作為施工人員,我們也注意到,現在的基坑深度越來越大,周圍的施工土質越來越差,根據建設部2009年的87號文《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知》中明確指出:開挖深度超過5m(含5m)或地下室三成以上(含三層),或深度雖未超過5m,但地質條件和周圍環境及地下管線特別復雜的工程均為深基坑工程。所以現在一般較大型工程均會涉及到深基坑施工問題,所以研究深基坑支護的工程技術具有很大的實際意義。

1深基坑支護的主要手段

根據施工地質的情況不同,以及經濟因素和工期因素等不同,各個施工單位的深基坑處理方式也不盡相同,我國國內目前深基坑處理主要有以下幾種。

1.1 鉆孔樁或鋼筋混凝土預制樁

一般深度在5m以上10m以下的軟土質地基,通常采用鉆孔樁或者鋼筋混凝土預制樁進行支護和加固,同時如果有防水的需要,可以采用水泥土樁和H型鋼樁或者鋼板樁。

1.2 地下連續墻技術

當基坑深度超過一定程度,通常在10m左右,周圍地質條件復雜多變,可以采用地下連續墻技術,但是工程造價比較高。

對于一般的地下工程,如果把連續墻作為地下室的外墻,可以縮短地坑開挖的時間,同時縮短支護暴露在外界的時間,同時改善結構主體的受力性能,加大剛度,減少結構支撐和錨桿的使用費用,減少結構自身的變形對其他周圍結構的影響,使總價降低,工期縮短,一舉多得。

1.3 閉合式擋土拱圈支護技術

從結構受力改變結構形式閉合拱圈擋土,連拱式基坑支護,都是將平面結構改變為空間支護結構,利用拱的作用,一方面減小土對樁的側向壓力;另一方面將結構受彎變為拱圈受壓,充分發揮混凝土的受壓特性,降低了工程費用。

2深基坑施工案例

本工程為某市繁華街區小高層深基坑施工的案例,因為工程位置地處城市繁華地帶,周圍是商業街,基坑開挖深度深,施工線路長,地下情況多變,同時地下水量充沛,施工難度大,基坑處理技術發雜,是一個研究深基坑施工的典型。

2.1 工程概況

本標段在投標過程中由于建設單位未提供詳細的水文地質資料及地下管線圖,在原投標方案中并未考慮地下水及基坑防護措施,結果在基坑開挖過程中發現本合同段內地下水高及豐富坍塌嚴重,地下管線眾多(基坑邊有現況上水管道、污水等管線),土質疏松,為保證施工人員自身安全及基坑施工順利,特編制基坑防護措施應急方案保證現場施工。

2.2 基坑開挖防護方法

投標時考慮到本工程處于臨街屬繁華地段,施工作業面狹窄,開挖深度超過5m,開挖時考慮基坑地質變化情況,每側預留600cm的工作面,0.2的放坡系數。施工前每個基坑四周必須先進行探坑,第一步探坑開挖深度為1.5m,然后用機械挖掘基坑1.5m范圍內土方,第二步探坑開挖至基底,然后用機械開挖基坑至30cm處(開挖過程中如發現不明管線或構造物,應及時跟建設單位、監理單位溝通聯系,確定處理方案),采用人工清淤找平。

實際開挖中為防止基坑坍塌,在基坑開挖后根據基坑土質情況確定基坑圍護方法,土質情況較差地下水較小時,基坑壁四周采用Φ10cm圓木進行基坑圍護,間距20cm一道,深入基底150cm,內襯15mm竹膠板滿鋪,以保持邊坡穩定;土質情況較差地下水較大時、基坑較深時采用20#a槽鋼樁進行支護,間距為40cm,深入基底200cm,內襯15mm厚擋土板一道,并滿鋪。

基坑挖成以后,為保證基坑底部無明水,在基坑底對角位置設兩處集水坑,發生滲水、積水等情況,應將積水及時排入四周設置的集水坑,用100mm大口徑污水泵水泵抽出。并施工中各工序必須安排緊湊,抓緊時間連續施工。

2.3 施工部署

(1)基坑開挖工期計劃。

計劃開工日期:2009年7月25日

計劃完工日期:2011年3月11日。

(2)施工材料及周轉情況。

考慮到開挖過程中大量基坑地下水較大,根據工期計劃需采購6m長20#a槽鋼、4m長圓木及1220×2440竹膠板。20#a槽鋼根據現場實際情況按周轉一次進行配置,圓木、竹膠板一次報廢,污水泵根據現場基坑開挖情況進行配置,以滿足施工進度的需要。

2.4 質量保證措施

(1)監護:基坑圍護由專人加強監護,發現基坑土壁有過大變形時,即組織力量進行二次加固。

(2)驗槽:基坑挖土時對基底土質進行驗槽,如挖到設計標高后發現淤泥時,應及時采取污水泵抽水處理,保證基坑內無明水。

(3)技術交底:做好施工前技術交底,特別是混凝土澆注和振搗的專門技術交底,保證混凝土質量符合規范要求。

(4)溝槽開挖。

①在溝槽開挖過程中要密切注意機械開挖深度,嚴禁超挖。在距既有管線邊100cm或基底以上30cm時,必須改為人工開挖,以保證管線不受破壞和基底土不受擾動。

②由于該工程兩側地下水較豐富,地下水位高,所以在施工中應備齊抽水設備,隨時待用。開挖應采用有支撐的垂直開挖,開挖時注意防止出現坍塌現象造成管線受損和影響交通。

2.5 安全和文明施工保證措施

安全和文明施工管理是涉及到工程施工作業人員和工程沿線人民群眾的切身利益,同時又是企業取信于民、維護企業聲譽的大事,一旦在施工過程中掉以輕心,造成的損失和影響是無法彌補的。具體落實措施。

(1)基坑開挖后,基坑邊四周應搭設Φ48鋼管進行圍護,距基坑邊30cm處設置,立桿高度1.1m,每1.5m設一處,每處設一道斜支撐,斜支撐與地面綁扎固定;橫桿設兩道,第一道橫桿具地面30cm,第二道橫桿具地面90cm;橫桿應采用有反光材料的鋼管,設密目網,同時應掛警示牌。

(2)組建近10人的文明施工專業小分隊對施工現場、環保、疏導交通、護欄的整理及臨近通道進行監察,以及排除通道積水及路障,確保平整、暢通、清潔。經常開展適合本工程特點的便民利民活動。

(3)加強夜間的安全保衛工作,設夜間巡邏隊。

深基坑的施工技術是一個非常專業的課題,我們需要不斷的汲取國內外先進的施工經驗,同時要學會根據不同的施工條件合理選擇與工程特點相適應的施工方法。可以說,我們在深基坑支護領域要學習的東西還有很多,作為一個施工技術人員,應該不斷的充實自己提高自己的技術能力。

參考文獻

[1] 鄭建軍.深基坑支護的現狀分析及其對策[J].科技資訊,2011(30).

[2] 周無極.深基坑結構支護深探[J].湖北水利水電職業技術學院報,2007(1).