基坑開挖施工技術(shù)

提要：本工程基坑施工由于采用了分層分段的施工方法，并在土方開挖過程中利用水平支撐得以平衡基坑外側(cè)土壓力，同時采用管井井點降水，改善了土體的抗剪強度，進而達到基坑安全的目的。

關鍵詞：基坑；水平支撐；支護結(jié)構(gòu)；土方開挖

1工程概況:

本工程基坑周邊有兩條地下混凝土供、排水管道對取土施工帶來不便，南面有一條Ф1000mm的市政污水混凝土管道，西面有一條Ф600mm至熱電廠的供水混凝土管道。地基土自上而下分為8層，地下水位隨季節(jié)有一定變化，現(xiàn)處于多雨季，近期較高。本項目池體規(guī)格（Фm×Hm）直徑為16m×12.5m×2套；底板外徑為19.0m，結(jié)構(gòu)形式為弧形剪力墻，基坑呈“∞”型狀，埋深為6.485米，土方開挖量大。

2 地質(zhì)及樁基情況：

本工程場區(qū)地形較平坦，地面標高最大值65.38m，最小值64.67m，地表相對高差0.71m。場地所處地貌類型為河流沖積平原?；鶐r涂層主要是由淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土等土層組成。樁基礎采用鉆孔灌注樁，混凝土等級為水下C30，樁徑Ф800mm，主筋12Ф20，加強筋Ф14@1500，螺旋筋為Ф8@100/200，梅花點焊，鋼筋籠分3節(jié)制作，總長約28.25m，有效長度為27.75m。

3 水文地質(zhì)條件：

本場地的地下水有潛水含水層和承壓水含水層，存在較大的滲透性差異，透水性好，含水量豐富，具有弱承壓性。

4 土方施工方案：

4.1 施工前準備

對施工現(xiàn)場場地上的障礙物進行全面清查；制定排障計劃和處理方案幷采取有效地防護加固措施，綜合考慮工程的現(xiàn)場情況、進度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運問題，劃分并確定土方的最優(yōu)調(diào)配區(qū)，減少重復倒運。

構(gòu)筑物的定位樁需經(jīng)檢驗核準后方可施工。做好軸線定位的控制和校核，進行測量定位放線，設置龍門板、放出基坑挖土灰線、上部邊線和底部邊線與水準標志，龍門板應離開開挖坑邊緣3.0m～5.0m，經(jīng)常查看校核加以保存，根據(jù)圖紙復核軸線、標高、灰線等數(shù)據(jù)無誤后方可開挖。

為了便于施工及有利于基坑邊坡穩(wěn)定，土方開挖前先做好定位放線工作，及時配合基坑圍護單位做好邊坡及井點降水設備的布設，各級井點先預抽水4-5天，待坑內(nèi)水位下降至作業(yè)面標高下1米后開始挖土。

按基坑圍護圖紙要求，沿基坑開挖面放好開挖邊線，臨基坑圍護線放坡，基坑邊工作面放800寬，沿工作面周邊做300×300排水溝，東、西兩側(cè)分別各做一個1000×1000×1000集水井。

4.2圍護方案設計：

選用V#拉森鋼板樁，以自然地面為±0.000m，樁頂標高為-2.00m，樁長8m，因考慮鋼板樁剛度相對較小，則必須要求增加一道水平支撐，使支撐間凈空高度減小，在施工時鋼板樁頂以上至自然地坪段(厚2.0m，寬度為3m土層)荷載全部卸去。

水平支撐的主受力桿件沿基坑周邊呈45度斜向布置，主受力支撐間有腹桿連接，形成平面桁架結(jié)構(gòu)。

4.3圍護結(jié)構(gòu)施工：

基坑的圍護使用鋼板樁擋土、止水，支撐則根據(jù)計算確定設置。地下部份結(jié)構(gòu)施工完成后，拔除鋼板樁，方便后續(xù)施工的構(gòu)筑物與先施工構(gòu)筑物的地下連接。第一次先挖至第一道支撐底標高，第二次挖土至池基底標高，人工清理基底汽車吊清運，澆筑墊層砼，由于基坑圍護支撐設計合理，挖土階段嚴格按施工組織要求控制挖土范圍、流向等。本工程挖土僅15天完成。

4.4挖土施工方案：

根據(jù)道路方面決定，為了避免方便施工，不引起施工阻塞，本次開挖采取由東向西退行開挖施工。

土方開挖由專人指揮，采取分層分段對稱開挖。并嚴格遵循“分層開挖、嚴禁超挖”及“大基坑小開挖”的原則。當挖至標高接近基礎底板標高時，邊抄平邊配合人工清槽，防止超挖，并按圍護結(jié)構(gòu)要求及時修整邊坡及放坡，防止土方坍塌。防護樁體周圍300土方采用人工清理，然后用挖機帶走。

基坑開挖程序：測量放線→切線分層開挖→排、降水→修坡整平→留足預留土層等，相鄰基坑開挖時，遵循先深后淺或同時進行的施工工序。

在開挖土方時， 安排二人用經(jīng)緯儀和水準儀進行軸線、中心點和樁的標高測量， 確保位置正確和開挖土方時不得超挖。

雨期施工時，基坑應分段進行開挖，并在基坑兩側(cè)圍以土堤或挖排水溝，以防地面雨水流入基坑槽，同時應經(jīng)常檢查邊坡和支護情況，防止坑壁受雨水浸泡造成塌方。

基坑開挖施工至基礎底板標高時，在24小時內(nèi)必須完成素砼墊層，墊層延伸至圍護結(jié)構(gòu)邊。

4.5基坑降排水措施：

地下水控制方法可采取集水明排法、降水法、截水和回灌法等形式單獨或組合使用。當因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時，宜采用截水或回灌法。本項目基坑采用了降水法降

低地下水位，在兩池之間凹處部位設Ф400降水井和Ф300降水觀察井，設潛水泵進行降水?？觾?nèi)和坡頂周邊做排水溝、集水井。將滲透水、地面水、雨水等有序的排出場外，防止浸泡基坑和邊坡，保證支護結(jié)構(gòu)泄水孔的長期暢通。

4.6基坑監(jiān)測：

地面沉降觀測：沿地下結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)周邊范圍內(nèi)按10m/個設置支護樁墻頂部和坑周地面沉降觀測點。支護樁（墻）內(nèi)和外側(cè)土體深層水平位移監(jiān)測。沿地下結(jié)構(gòu)周邊共設置測斜管4根，位置為支護樁內(nèi)和支護墻體外側(cè)土體內(nèi)，以判斷支護樁（墻）在水土壓力作用下的變形及其與地面沉降位移的相關性，控制值為60mm。地下水位觀測。在基坑四周設置水位觀察井，設置地下水位觀測斷面2個，每斷面1個觀測孔，另設置2個坑內(nèi)水位觀測孔。

4.7 環(huán)境及安全文明保護措施：

施工場地進出口設置專門車輛沖洗及沉淀系統(tǒng)，派專人沖洗，嚴禁出場車輛帶泥及污染物上市政道路。夜間施工配備足夠照明，主要通道不留氓點。

現(xiàn)場施工人員必須進行技術(shù)交底，并持證作業(yè)，掛牌負責，定機定人操作。特種作業(yè)人員應具備相應的資格證書，并嚴格按照操作規(guī)程施工，做好安全技術(shù)交底工作。

操作工人的三級安全教育要抓好，了解施工環(huán)境及作業(yè)風險?，F(xiàn)場做好三級配電三級保護措施，并有專職的機電負責人。

及時對基坑進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況立即啟動基坑坍塌應急救援預案。

廢水、廢物、噪聲都應符合當?shù)丨h(huán)境保護部門的有關規(guī)定，并申報排污許可證。

結(jié)論：基坑土方開挖施工技術(shù)在本項目的成功應用，在經(jīng)濟上大大節(jié)省了建設成本，在使用方的施工評估報告中得到了肯定和證實。為日后深基坑圍護施工提供了經(jīng)驗，根據(jù)基礎各部位開挖深度的不同，采取了即時、對稱、分層分塊等方法，同時采用挖土卸載、井點降水等技術(shù)措施，達到了施工工期短，經(jīng)濟投入少，基坑安全的目的。

參考文獻

[1] JGJ120-99，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[s].

[2] 劉建航，候?qū)W淵?；庸こ淌謨訹M]。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。