略論建筑工程深基坑施工

摘要：深基坑支護(hù)的相關(guān)施工技術(shù)具有操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，有效的阻止了深基坑在開挖過程中讓圖護(hù)的結(jié)構(gòu)發(fā)生移動(dòng)，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(jīng)濟(jì)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(jiān)測(cè)等一系列施工工序。本文結(jié)合工程實(shí)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(guān)鍵詞：深基坑施工；基坑；監(jiān)測(cè)

1 施工案例條件

該施工案例中，地基為II類土質(zhì)，無(wú)排水設(shè)施。設(shè)計(jì)建筑工程項(xiàng)目為地下通道，長(zhǎng)85米，總寬為44.9米。施工周圍空曠，地形平坦。地面標(biāo)高為776.15米，地道坑底標(biāo)高769.010 m，基坑設(shè)計(jì)挖深7.14米。工程下土質(zhì)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(biāo)高為772.83米到772.97米。

2 基坑施工技術(shù)參數(shù)

由于深基坑施工的參數(shù)要求，施工范圍內(nèi)的地下水應(yīng)在基礎(chǔ)層以下1米深時(shí)才可動(dòng)工開挖深基坑。開挖中對(duì)于深基坑的坑壁穩(wěn)定性要求高，要保證施工中基坑無(wú)水。盡量降低需開挖的土方量。為保證整個(gè)施工項(xiàng)目的工期，對(duì)于深基坑的開挖項(xiàng)目，工期應(yīng)控制在30d以內(nèi)。

3 深基坑施工方案規(guī)劃

結(jié)合施工前期的土質(zhì)調(diào)研與施工技術(shù)參數(shù)，針對(duì)這類地下通道的工程特點(diǎn)，采用降水無(wú)支護(hù)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(jì)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(shù)，（K=1 m/h）；

R 為影響半徑，R=25 m；

H 為穩(wěn)定水位至設(shè)計(jì)基坑底的深度（m），

對(duì)于H的取值來(lái)說(shuō)，當(dāng)施工遇到深層透水層基底時(shí)，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(yīng)用的水泵出水量為20m3/h，則所需水泵數(shù)量為：

n=Q/q=435/20=21 臺(tái)，

通過運(yùn)算可知，本次基坑降水施工中，基坑周圍所需設(shè)深水井?dāng)?shù)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(zhǎng)度=1米；

L6為井內(nèi)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(shè)置井位

根據(jù)行業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)，深井降水以10米為半徑進(jìn)行施工時(shí)，降水效果顯著。此次施工中，以環(huán)形設(shè)置結(jié)合中間加密來(lái)進(jìn)行井位設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，在距基坑邊線2米處，以井距14米來(lái)進(jìn)行環(huán)形布置，環(huán)形中間加設(shè)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(jī)進(jìn)行鉆孔，同時(shí)配合安裝直徑為300 mm 的無(wú)砂透水砼管。降水井四周以50mm～100mm碎石濾料進(jìn)行回填。當(dāng)降水井鉆孔成型后，進(jìn)行洗井操作，井內(nèi)出現(xiàn)清水時(shí)則達(dá)標(biāo)。

4.1.5 對(duì)于施工中的臨時(shí)排水

施工中，對(duì)于基坑要求無(wú)水施工。為達(dá)到這一要求，采用法蘭連接直徑200mm的鋼管來(lái)進(jìn)行臨時(shí)排水渠的設(shè)置。每一眼深水井都要預(yù)留進(jìn)水口，依據(jù)原深水井的排布方式來(lái)布置排水渠。在排水渠的連接處，要設(shè)置具有沉沙作用的沉淀池，再排入干渠。另外，當(dāng)遇到地勢(shì)原因所造成的干渠高度大于臨時(shí)排水渠道高度的情況，可通過在排水渠鋼管中加設(shè)離心泵來(lái)處理。

4.1.6 施工監(jiān)測(cè)

對(duì)于深基坑的降水作業(yè)來(lái)說(shuō)，施工完成后，最少要有兩天以上的觀測(cè)期。確定其降水效果穩(wěn)定后，才可以進(jìn)行下面的土方開挖工作。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)井內(nèi)水位在坑底1米以下保持兩天以上不變時(shí)，施工監(jiān)測(cè)即達(dá)標(biāo)。

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(zhǔn)備工作越充分細(xì)致，則開挖后的進(jìn)度與質(zhì)量越有保障。所以在進(jìn)行定位與放線等測(cè)量時(shí)，要采用全站儀進(jìn)行，對(duì)于軸線、邊線與基底標(biāo)高等要精確無(wú)誤。施工場(chǎng)地上來(lái)說(shuō)，要做好平整與清理。鋪設(shè)好水電，做好相應(yīng)的施工道路準(zhǔn)備，打好施工的前期準(zhǔn)備基礎(chǔ)。

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(shí)重點(diǎn)研究土質(zhì)情況，保證基坑的邊坡牢固。集水溝與集水井設(shè)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(jī)的開挖要從基坑的一邊開挖到另一邊，由于施工場(chǎng)地限制，棄土方法為汽車自卸。施工設(shè)計(jì)的基坑挖深為7.2米，但履帶式挖掘機(jī)其下挖最大值為5米。所以，施工中先行開挖2.2米，再進(jìn)行5米的開挖。為了解決可能在開挖過程中出現(xiàn)的地下滲水現(xiàn)象，提前在基坑外進(jìn)行了內(nèi)含水泵的集水坑設(shè)置。應(yīng)注意避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，如果有，則超挖區(qū)域要采用片石進(jìn)行回填，不得使用原土進(jìn)行回填。

4.4 如何做好對(duì)基坑的監(jiān)測(cè)

為了保證施工中基坑與周圍建筑等的穩(wěn)定性。開挖中，設(shè)立專門的觀測(cè)人員，一天一次對(duì)于地表情況進(jìn)行連續(xù)性觀察，對(duì)出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行及時(shí)測(cè)量與位置觀察，保證其處于安全范圍。同時(shí)，對(duì)支護(hù)體系的位移和沉降等都要進(jìn)行標(biāo)記和測(cè)量。然后，綜合這些數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行分析，當(dāng)數(shù)據(jù)顯示為安全隱患時(shí)，如不均勻沉降等，要及時(shí)進(jìn)行處理。

4.5防護(hù)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(shè)置了1米高的高土圍堰進(jìn)行攔截。同時(shí)在基坑坑壁加鋪了塑料彩條布來(lái)避免降雨過程中對(duì)邊坡的沖刷。另外，在基坑周邊加設(shè)了顏色鮮艷的護(hù)欄與警示標(biāo)志，防止人、物的意外墜落。

除開設(shè)計(jì)施工時(shí)預(yù)留的進(jìn)出口，對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)都采用了擋板圍欄進(jìn)行圍蔽。在擋板圍欄周邊設(shè)立了多處警示標(biāo)志。為了保證施工期間人員與物資設(shè)備等的安全，在每個(gè)進(jìn)出口處都設(shè)立了警衛(wèi)門房，對(duì)人員與車輛的進(jìn)出進(jìn)行控制。

4.6 深基坑施工中的重點(diǎn)問題

為保證基坑開挖后的進(jìn)度，挖基施工宜在枯水或者少雨水季節(jié)進(jìn)行。完善施工準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)可操作性強(qiáng)的施工計(jì)劃?；油练介_挖后應(yīng)進(jìn)行連續(xù)性的快速施工推進(jìn)。同時(shí)，為了保證施工中的安全，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的地下管線與設(shè)施要進(jìn)行提前的灰線標(biāo)記。對(duì)于管線周邊要采用人工進(jìn)行挖掘，不得采用機(jī)械挖掘，避免對(duì)管線與設(shè)備造成不必要的損壞?；娱_挖中，重視井內(nèi)的降水問題。與負(fù)責(zé)降水的管理人員進(jìn)行配合。在深基坑成型后，要聯(lián)合建設(shè)、設(shè)計(jì)、勘查、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行共同檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)出現(xiàn)與設(shè)計(jì)方案不相符合的情況時(shí)，要確定好處理方案。并監(jiān)督好處理方案的施工，加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)與驗(yàn)收工作的有效跟進(jìn)。

對(duì)于深基坑施工來(lái)說(shuō)，對(duì)于環(huán)境的影響主要是來(lái)自于開挖過程。深基坑開挖后，降水措施將導(dǎo)致施工地區(qū)的水位降低。這會(huì)改變建筑工程基坑周邊的地質(zhì)平衡關(guān)系。其周圍土體受基坑開挖水位下降影響，土體中的孔隙內(nèi)水壓降低，應(yīng)力上升，相應(yīng)的附加荷載作用就會(huì)造成建筑工程周邊地面的沉降。對(duì)周圍的建筑物造成不同程度的安全防患和破壞。目前來(lái)說(shuō)，對(duì)計(jì)算因基坑開挖后地下水位下降所產(chǎn)生地面沉降，是采用公式：S=C1？C2p0∑（ Iz Ei）ΔZi。這為正確評(píng)估建筑工程基坑的安全度與計(jì)算沉降值提供了有力的理論支持。在進(jìn)行建筑工程的沉降監(jiān)測(cè)時(shí)，要對(duì)影響基礎(chǔ)沉降的所有不利因素進(jìn)行綜合考慮，監(jiān)測(cè)時(shí)以干季或者枯水期為佳。在本案例中，計(jì)算后的地面沉降屬于安全范圍內(nèi)，這也就意味著施工質(zhì)量良好，安全性得到了保障。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，深基坑應(yīng)用越來(lái)越多，而建筑工程中的深基坑施工所面臨的地質(zhì)條件越加復(fù)雜。為了避免出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)與基坑周邊地面不均勻沉降，在施工中不僅要充分結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更要根據(jù)施工項(xiàng)目的不同要求與特點(diǎn)來(lái)制訂不同的施工方案。

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