淺談高層建筑深基坑土方開(kāi)挖技術(shù)

吳瑋

摘要：土方開(kāi)挖是建筑工程施工過(guò)程中的基礎(chǔ)階段，也是提高建筑工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)階段，在施工中必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求和施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容提前準(zhǔn)備，精心組織，切實(shí)提高施工過(guò)程中的技術(shù)水平，保證建筑基礎(chǔ)土方開(kāi)挖施工的預(yù)見(jiàn)性、科學(xué)性、合理性，以提高建筑工程的整體施工質(zhì)量。文章以某高層建筑為案例，對(duì)深基坑土方開(kāi)挖施工進(jìn)行探討，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑;深基坑;土方開(kāi)挖

1? 建筑深基坑土方開(kāi)挖基本要求

1.1? 基本規(guī)定。①根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、降水要求以及施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合適的開(kāi)挖方案。②基坑周?chē)孛骓氃O(shè)置排水溝，在基坑的底部也要做好排水措施。放坡開(kāi)挖時(shí)，在坡頂一定范圍內(nèi)不能堆放荷載，坡面開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的坡度開(kāi)挖，及時(shí)做好護(hù)坡。需在坡腳處進(jìn)行堆載，防止滑坡。當(dāng)基坑內(nèi)外都有降水要求時(shí)，應(yīng)在降水完成后再開(kāi)挖。③軟土基坑開(kāi)挖必須確?；影踩?，采取分層、分塊、對(duì)稱(chēng)、均衡的開(kāi)挖方法開(kāi)挖。分塊開(kāi)挖后必須及時(shí)支護(hù)。如果鋼支撐或錨桿有預(yù)應(yīng)力要求，施加的預(yù)應(yīng)力必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。只有在支撐、錨桿和土釘達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可向下繼續(xù)開(kāi)挖。④基坑開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、格構(gòu)柱、降水井等必須采取保護(hù)措施，防止挖機(jī)對(duì)其碰撞，擾動(dòng)基底原狀土。

1.2? 發(fā)生下列情況時(shí)須立即停止開(kāi)挖，待查清原因并采取相應(yīng)的措施后，方可繼續(xù)開(kāi)挖：①支護(hù)結(jié)構(gòu)變形已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的控制值。②支護(hù)結(jié)構(gòu)變形速率持續(xù)增長(zhǎng)而且沒(méi)有收斂的跡象。③支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力已經(jīng)超過(guò)設(shè)計(jì)值。④支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力增大特別明顯。⑤圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。⑥止水帷幕出現(xiàn)滲漏。⑦基坑已經(jīng)出現(xiàn)流土和管涌情況。⑧圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常聲響。⑨開(kāi)挖后的實(shí)際土層或地下水情況與勘察設(shè)計(jì)資料不符，已經(jīng)出現(xiàn)明顯的異常。

2? 高層建筑深基坑土方開(kāi)挖施工技術(shù)分析

2.1? 工程概況

某高層綜合體建筑工程項(xiàng)目用地：31203.91m2，總建筑規(guī)模8.86萬(wàn)m2（地上+地下）;地上建筑面積61485.19m2，地下27119.91m2。地上主要由辦公、酒店式公寓及公寓配套三個(gè)功能組成，其中辦公建筑面積40341.14m2，酒店式公寓及配套16853.49m2，食堂餐飲3800m2以及設(shè)備用房490.56m2。

2.2? 邊坡開(kāi)挖方案

①放線員用白灰撒好上坡線及下坡線，用于控制放坡角度。根據(jù)勘察報(bào)告內(nèi)各土層、土質(zhì)狀況，基坑開(kāi)挖深度最低處8.3m，根據(jù)開(kāi)挖深度不同，采用1：0.58坡度放坡。②由于基坑較深采用二階開(kāi)挖施工，第一階段挖至2m深處，第二階段挖至基坑底標(biāo)高，預(yù)留0.3m人工清槽。③每一開(kāi)挖階段均從同方向開(kāi)始，同時(shí)護(hù)坡處均一次開(kāi)挖成型，專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮作業(yè)。④每完成挖深1.5m要及時(shí)在坡面上噴射C20混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)70%后方可進(jìn)行下層開(kāi)挖。

2.3? 土方開(kāi)挖方法

2.3.1? 本工程土方開(kāi)挖采用反鏟挖掘機(jī)大開(kāi)挖，放坡系數(shù)1：0.5，開(kāi)挖深度內(nèi)土質(zhì)是素填土和粉質(zhì)粘土，開(kāi)挖方向由西向東，分段、分層開(kāi)挖，原始場(chǎng)地自然標(biāo)高-1.47m，開(kāi)挖預(yù)留500mm厚土方（即開(kāi)挖至標(biāo)高-4.27m）后，進(jìn)行CFG樁施工，待樁體強(qiáng)度達(dá)到100%，經(jīng)試驗(yàn)合格后，采用1臺(tái)小型反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖樁間土，人工配合機(jī)械施工，主要清理機(jī)械難以操作的部位。機(jī)械挖土預(yù)留200～300mm厚，改由人工清理，施工完成后的基底標(biāo)高為-4.77m.使用切割機(jī)和鋼釬破掉樁頭后，專(zhuān)人剔鑿平整。開(kāi)挖出的土方部分堆至現(xiàn)場(chǎng)指定場(chǎng)地，其余土方外運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)外指定地點(diǎn)。開(kāi)挖過(guò)程中不得擾動(dòng)原土，并保證基坑施工安全。

2.3.2? 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在土方施工過(guò)程中必須對(duì)基坑周邊和預(yù)留施工臨時(shí)主道路兩側(cè)進(jìn)行安全防護(hù)。①選用準(zhǔn)48×2.7mm的鋼管做為防護(hù)欄桿。②基坑邊搭設(shè)防護(hù)欄桿，防護(hù)欄桿距坑邊1.5m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工環(huán)境要求，立桿與邊坡的距離≥0.5m，并打入地面70cm深。③預(yù)留施工臨時(shí)主道路兩側(cè)搭設(shè)防護(hù)欄桿，與邊坡距離≥0.5m。④防護(hù)欄桿由上下二道橫桿及欄桿立柱組成，上桿防護(hù)面高度1.2m，下桿防護(hù)面高度≥0.6m，立桿間距≥2m，防護(hù)欄桿刷黑黃漆相間500mm，內(nèi)側(cè)滿(mǎn)掛密目式安全網(wǎng)，設(shè)置醒目的安全標(biāo)志，夜間設(shè)明顯的警示燈。⑤基坑開(kāi)挖后，在基坑四周設(shè)排水溝、集水井，場(chǎng)地留有一定的坡度，以防雨水浸泡，施工中應(yīng)保證邊坡穩(wěn)定，防止塌方。⑥開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保證足夠照明，現(xiàn)場(chǎng)電器設(shè)備均做漏電保護(hù)裝置，配電采用三相四線制?；舆吥蟼?cè)道路禁止機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛。

2.4? 土方開(kāi)挖的現(xiàn)場(chǎng)管理

2.4.1? 土方開(kāi)挖施工前，避免生活用水和雨水滲入基坑。為此，可在基坑外側(cè)設(shè)置截水溝，采用紅磚和砂漿砌筑排水溝斷面，排水溝側(cè)面基地面抹面施工中使用1：2的水泥砂漿，以強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的排水效果。再者，仔細(xì)檢查挖土和運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備是否就位，如設(shè)備無(wú)法安全運(yùn)行，則要與相關(guān)單位采取有效的應(yīng)對(duì)措施。

2.4.2? 嚴(yán)格控制好挖土深度，項(xiàng)目工程師、質(zhì)量員、技術(shù)員積極做好基坑尺寸及位置的測(cè)量工作，防止超挖或欠挖。嚴(yán)格控制開(kāi)挖速度，使開(kāi)挖與修邊清底的速度相一致。避免基坑暴曬時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2.4.3? 基坑周邊開(kāi)挖施工中，應(yīng)堅(jiān)持開(kāi)挖和支護(hù)協(xié)同進(jìn)行的原則。開(kāi)挖施工后需及時(shí)支護(hù)坡面，相同坡面上層支護(hù)體施工的時(shí)間與下層土開(kāi)挖的時(shí)間間隔在5d以?xún)?nèi)，基坑四周3m以?xún)?nèi)的位置不可堆放土方，并做好土方轉(zhuǎn)運(yùn)工作，防止土方集中放置破壞邊坡的穩(wěn)定性。為避免反鏟下坑開(kāi)挖，基坑中部土層開(kāi)挖采用一次性開(kāi)挖施工方式，反鏟和土方運(yùn)輸通道通常設(shè)置于基坑的中部。

2.4.4? 在開(kāi)挖的過(guò)程中，工作人員應(yīng)密切地注意邊坡的相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如果在開(kāi)挖的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了坡面的位移以及沉陷情況，應(yīng)立即停止施工并且使用松木樁來(lái)加固坡腳，如果情況嚴(yán)重，在加固坡腳的基礎(chǔ)上還應(yīng)使用土釘來(lái)加固坡面，如果條件允許還可以使用鋼筋混凝土面層來(lái)代替，從而提升其堅(jiān)固性與穩(wěn)定性。

2.4.5? 在開(kāi)挖的過(guò)程中，難免需要面對(duì)基坑的滲水部位，面對(duì)基坑滲水的情況應(yīng)采用坑外截流的方式或者高壓注漿的方式來(lái)阻止水流的外滲，如果滲水現(xiàn)象相對(duì)比較嚴(yán)重，為避免對(duì)開(kāi)挖工作的影響，工作人員可以在坑外打設(shè)松木樁或者在坑內(nèi)安裝擋土墻來(lái)預(yù)防。

2.4.6? 對(duì)于工程中設(shè)置的專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)指派專(zhuān)人進(jìn)行保護(hù)，對(duì)于容易被破壞的監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以進(jìn)行封閉保護(hù)。在工程隊(duì)的項(xiàng)目部門(mén)應(yīng)指派專(zhuān)人進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的巡視和保護(hù)，并且對(duì)于基坑的施工要高度重視，并且將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄在案及時(shí)上報(bào)。此外，工程的管理人員還需要進(jìn)行2次/d的基坑周邊形變監(jiān)測(cè)，如果發(fā)生異常應(yīng)立即停工檢查。

2.4.6? 土方開(kāi)挖完成后，項(xiàng)目經(jīng)理組織項(xiàng)目工程師、質(zhì)量員、技術(shù)員進(jìn)行基坑開(kāi)挖的自檢驗(yàn)收工作。經(jīng)自檢合格后，由施工單位向建設(shè)單位報(bào)驗(yàn)，再由建設(shè)單位組織勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等相關(guān)方負(fù)責(zé)人及技術(shù)負(fù)責(zé)人共同驗(yàn)槽，驗(yàn)槽合格后再進(jìn)行下一道工序施工。

3? 結(jié)語(yǔ)

隨著建筑層數(shù)的增多，基坑土方開(kāi)挖的工作量也在增加，人們對(duì)其質(zhì)量和安全要求也越來(lái)越嚴(yán)格，施工企業(yè)需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況及開(kāi)挖周邊環(huán)境特征進(jìn)行了解，明確高層建筑基礎(chǔ)埋設(shè)深度，根據(jù)工程建設(shè)要求合理規(guī)劃基坑開(kāi)挖施工方案，規(guī)劃科學(xué)施工流程，同時(shí)作好安全防護(hù)措施，從而有效減少安全隱患。

參考文獻(xiàn)：

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