高層建筑基坑土方開挖的施工技術(shù)要點(diǎn)

石中濤

摘 要 在經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的今天，社會人口在逐漸向城市集中，這也推動(dòng)了城市的發(fā)展，但同時(shí)人口的集中也給城市的發(fā)展帶來一些問題，特別是近年來，城市人口的集中使得城市土地資源愈發(fā)緊張，這也促使城市建筑向高層、超高層方向發(fā)展，以此來緩解土地資源緊張的矛盾?；诖?，大面積的、具有深度性的基坑開挖成為建設(shè)發(fā)展的一種必然趨勢，這也對土方開挖技術(shù)提出了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 深基坑；土方開挖；施工技術(shù)；高層建筑

引言

當(dāng)前的城市發(fā)展迅速，建筑的數(shù)量和規(guī)模也越來越大，基坑土方開挖施工作為建筑物的基礎(chǔ)工程對整體建筑施工至關(guān)重要，而城市建筑群要展開正常的土方開挖施工正常情況下應(yīng)具備以下特點(diǎn)：一是城市建筑資源緊張，城市的建筑施工一般以大型、高層為主?；娱_挖多以深基坑為主。二是要開挖的基坑距離已建成的建筑物或道路都比較近，存在施工困難。受基坑開挖的工期、作業(yè)量、地質(zhì)條件等條件的影響，開挖基坑土方時(shí)會遇到各種問題和困難，在基坑開挖的實(shí)際操作中遵循科學(xué)合理的原則，推動(dòng)土方開挖工程質(zhì)量的提升，杜絕以外事故的發(fā)生，提升整體建筑的施工質(zhì)量，能有效提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展水平[1]。

1 基坑開挖遇到的問題和影響土方開挖的因素

1.1 基坑開挖中遇到的問題

基坑開挖常見的問題一般有兩種：地質(zhì)類問題和施工類問題，地質(zhì)類的問題如基坑側(cè)壁“滲水”、基坑邊坡“滑移”、坑底“涌水”、基坑“流沙”與基坑底部“隆起”等問題。施工問題如臨近的建筑物發(fā)生損壞、地下管網(wǎng)線網(wǎng)的設(shè)施損壞或坑底土體超挖欠挖等問題。

1.2 影響土方開挖的主要因素

影響基坑土方開挖的因素有很多，大體可分為三類因素：其一是設(shè)計(jì)類因素。因設(shè)計(jì)階段對建筑物及施工地段彼此關(guān)系未與具體實(shí)際相結(jié)合，辯證的研究存在問題，致使開挖的基坑太淺、開挖的面積不夠，造成基坑開挖的設(shè)計(jì)和實(shí)際施工相差太遠(yuǎn)，不能滿足結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需求。其次是地質(zhì)類因素。對所施工地段的地質(zhì)狀況了解不夠深入，對 地基類型及土壤類型與地下水位情況等了解不夠，致使開挖基坑土方開挖時(shí)面臨地質(zhì)方面的問題發(fā)生。其三是施工類因素。因基坑開挖施工過程中不嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范及要求進(jìn)行，不執(zhí)行施工技術(shù)要點(diǎn)造成建筑基坑土方開挖過程中出現(xiàn)各種各樣的問題[2]。

2 高層建筑基坑開挖技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 開挖準(zhǔn)備階段，制定全面合理的土方開挖施工方案

土方開挖開始前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，基坑的設(shè)計(jì)支護(hù)方案、周邊環(huán)境地質(zhì)考察情況、地下管網(wǎng)管線考察情況等編制具有指導(dǎo)施工意義的土方開挖專項(xiàng)施工方案，并根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，土方開挖施工專項(xiàng)方案在經(jīng)過專家論證后方可實(shí)施。土方開挖應(yīng)遵循先支護(hù)、后開挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖的施工原則，應(yīng)在混凝土灌注樁或混凝土擋土墻等達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才可進(jìn)行開挖。

2.2 基坑土方開挖階段，確定開挖方式及支護(hù)方案，確保安全施工

基坑挖土的形式多樣，基坑土方開挖工程量很大，若采用只采用人工開挖，勞動(dòng)強(qiáng)度會相當(dāng)大，而且施工進(jìn)度慢，會嚴(yán)重影響到工程施工進(jìn)度。所以，除使用適當(dāng)人工作為輔助開挖完成少量土方開挖任務(wù)外，應(yīng)盡可能采用生產(chǎn)效率高的大型開挖機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行施工。采用大型機(jī)械進(jìn)行土方開挖時(shí)，可根據(jù)基坑的深度、工程施工地質(zhì)條件及現(xiàn)場施工條件等情況合理安排組織土方開挖施工。確立基本的基坑支護(hù)模式?；又ёo(hù)采取的辦法不僅對土方開挖作業(yè)質(zhì)量的影響明顯，并對后續(xù)施工進(jìn)度的影響也是相當(dāng)重要。當(dāng)下一般采?。簝?nèi)鋼支撐和鋼筋混凝土灌注樁的支護(hù)模式進(jìn)行支護(hù)，在基坑的角部設(shè)置斜向支撐，在必要位置安置頂撐，基坑內(nèi)壁采取噴錨護(hù)壁的模式加固。選擇合適的土方開挖方案，分層分段進(jìn)行開挖，采取逐層開挖的基本方式及逐層護(hù)壁加固的手段加快施工進(jìn)度，且確保基坑的功能與形態(tài)不變。做好施工機(jī)械的作業(yè)前檢查準(zhǔn)備工作，保證機(jī)械在土方開挖過程中機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 做好協(xié)調(diào)工作和基坑工程檢測工作

基坑開挖要順利進(jìn)行開挖施工，必須做好與基坑支護(hù)等有關(guān)的協(xié)調(diào)配合工作。嚴(yán)格禁止在支護(hù)結(jié)構(gòu)的單側(cè)進(jìn)行深度挖土，以防結(jié)構(gòu)單側(cè)受力過大而影響整個(gè)開挖工程的結(jié)構(gòu)安全。在基坑開挖過程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)外的土體都可能發(fā)生位移和變形，地下水位也隨時(shí)在發(fā)生變化，這些變化都會引起周圍的管線、建筑物、道路等發(fā)生位移和損壞，嚴(yán)重的很可能導(dǎo)致建筑物開裂，道路沉降等。所以在開挖前應(yīng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，編制監(jiān)測方案和檢測方法，明確監(jiān)測目的，設(shè)置監(jiān)測報(bào)警值等，周期性的對現(xiàn)場基坑開挖施工進(jìn)行信息反饋。監(jiān)測點(diǎn)的布置應(yīng)滿足相關(guān)的規(guī)定和要求，從基坑邊緣以外1 ～ 2倍開挖深度范圍內(nèi)建筑物等都應(yīng)作為其監(jiān)測的對象，對周圍可能波及的建筑物、道路等提前埋設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，做好監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，并根據(jù)基坑類別不同設(shè)置不同的基坑變形控制值，如下表：

基坑數(shù)據(jù)監(jiān)測應(yīng)根據(jù)基坑設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，當(dāng)變形超過有關(guān)規(guī)范和要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)加密監(jiān)測次數(shù)，當(dāng)有事故征兆時(shí)，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)送達(dá)有關(guān)各方，并做好數(shù)據(jù)分析，便于事件處理。

2.4 做好應(yīng)急物資、應(yīng)急措施的準(zhǔn)備工作

在深基坑開挖作業(yè)中，對基坑周邊建筑物等影響很大，為防止意外事故的發(fā)生，應(yīng)有相應(yīng)的應(yīng)急的措施，施工現(xiàn)場還應(yīng)配備足夠數(shù)量的搶險(xiǎn)救援物資和設(shè)備，并安排專人對基坑側(cè)壁及基坑周邊的建筑、道路沉降情況進(jìn)行觀測，在雨天加強(qiáng)巡視，及時(shí)排水，提前預(yù)防險(xiǎn)情[3]。

3 深基坑土方開挖技術(shù)的探究

從目前的建筑業(yè)關(guān)于開挖作業(yè)的方式分析，不難得出：一般對于高層建筑而言，基坑的開挖包括：放坡挖土、盆式挖土、逆作法挖土等，以放坡開挖為例，進(jìn)行關(guān)于此種開挖技術(shù)的初步探析。

深基坑的放坡挖土技術(shù)具有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，這種優(yōu)勢主要表現(xiàn)在其本身就具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠有效較高的挖土的效率。當(dāng)此技術(shù)應(yīng)用在深度較大的基坑時(shí)，就需要設(shè)置多級平臺進(jìn)行分層逐步開挖。所設(shè)置的每級平臺的作業(yè)寬度都應(yīng)大于1.5 m，另外，還要求在放坡開挖施工的過程中要對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行測算分析，所采用的測算方法主要是圓弧滑動(dòng)簡單條分法。從以往的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析來看，分級放坡的土方開挖方式應(yīng)在降雨相對較小的月份進(jìn)行比較適宜，這樣才便于較好地滿足排水降水的要求。而在施工的過程中，還應(yīng)采取切實(shí)有效的措施，降低基坑內(nèi)部的水位，并采取措施排除地表水，從而控制或者避免地表水以及基坑內(nèi)部排出的水通過基坑側(cè)壁回滲到基坑內(nèi)，保持基坑底部的相對干燥度。為了確?；悠麦w的穩(wěn)定性，還要采用噴射混凝土對外露的土坡進(jìn)行保護(hù)。而且在放坡開挖的過程中，還應(yīng)在中間的作業(yè)平臺留出滿足施工要求的寬度，對于土坡的坡度來不應(yīng)太陡，滿足施工作業(yè)要求即可[4]。

4 結(jié)束語

深基坑開挖對土地資源利用來說，是充分利用土地資源的表現(xiàn)。在一定程度上能緩解土地資源緊張的局面，隨著城市建設(shè)中高層、超高層建筑的興起，深基坑工程也得到了更深一步的發(fā)展，當(dāng)然，這跟其自身優(yōu)勢有關(guān)。在未來的深基坑開挖過程中，必須要立足于現(xiàn)實(shí)情況，科學(xué)合理地選擇深基坑開挖方案，從而加快施工進(jìn)度。同時(shí)，我們還要搞好土方開挖的組織管理，從而提高土方開挖的效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 施宗順 .淺談人工挖孔樁施工技術(shù)[J].中國科技博覽，2009，（12） ：29.

[2]孫鴻飛，秦儉.高層建筑的基坑施工質(zhì)量控制探討[J]. 科技信息， 2010， 33（16）：116-118.

[3]黃迪.李新亮.深基坑的特點(diǎn)及其施工技術(shù)研究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2010， 12（11）：112-114.

[4] 田連海，黃海霞.深基坑土方島式開挖施工技術(shù)[J].山西建筑.2009，33（16）：125-128.