坡率法支護(hù)技術(shù)在住宅項目中的應(yīng)用

毛燕

摘 要：邊坡設(shè)計可以采用坡率法，有效控制邊坡的高度和坡度，而無須對邊坡進(jìn)行整體加固，使得邊坡保持穩(wěn)定。在工程條件許可下，施工單位應(yīng)優(yōu)先采用坡率法。本文分析了坡率法支護(hù)技術(shù)在住宅項目中的應(yīng)用，重點研究施工方法的確定及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，以供參考。

關(guān)鍵詞：坡率法;支護(hù)技術(shù);深基坑

中圖分類號：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）12-0106-03

Application of Slope Rate Method Support Technology in Residential Project

MAO Yan

（Gansu Second Construction Group Co.， Ltd.，Lanzhou Gansu 730050）

Abstract： Slope design can use the slope rate method to effectively control the height and slope of the side slope， without the need for overall reinforcement of the side slope， so that the side slope remains stable. When the engineering conditions permit， the construction unit shall give priority to the slope rate method. This paper analyzes the application of slope rate method support technology in residential projects， focusing on the determination of construction methods and the control of key links for reference.

Keywords： slope rate method;support technology;deep foundation pit

蘭州某住宅項目總建筑面積為31 557.28 m2，±0.000 m以下建筑面積為2 493.2 m2，地上建筑面積29 064.08 m2，地上30層，地下2層，地下一層層高為3.9 m，地下二層層高為3.3 m，地上一層層高3.6 m，二層層高為3.0 m，三至三十層層高均為2.9 m，電梯機房及出屋面樓梯間層高為5.5 m，建筑總高度為90.9 m。本項目基坑基底長約為62.7 m，寬約為23.6 m，基底平均深度為7.6 m，挖土工程量為15 000 m3。

1 支護(hù)方案的確定

本工程周邊無近臨建筑物，地勘報告顯示，地下土層穩(wěn)定、土質(zhì)均勻，地下水埋深較大。結(jié)合實際情況，本工程擬采用坡率法進(jìn)行邊坡支護(hù)，坡率確定為1.0∶0.5。該方法具有經(jīng)濟(jì)實用、安全可靠的特點。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 主要機具準(zhǔn)備

小型機具包括尖頭鐵鍬、平頭鐵鍬、手錘、梯子、鐵鎬、撬棍、鋼尺、坡度尺、麻線和20#鉛絲等。主要施工機械：反鏟挖土機2臺、裝載機2臺、自卸汽車8輛。

2.2 作業(yè)條件

在土方挖掘作業(yè)前，施工人員應(yīng)當(dāng)深入了解地下管道埋設(shè)情況，依據(jù)施工要求，把作業(yè)范圍內(nèi)地表以及地下的雜物清理干凈。構(gòu)筑物所在部位的基槽灰線尺寸、標(biāo)高控制樁、定位控制線等需要通過技術(shù)審核，且有關(guān)手續(xù)全部辦完。場地平面應(yīng)當(dāng)全部清理完畢，修建好排水系統(tǒng)，作業(yè)區(qū)域周邊應(yīng)當(dāng)修建臨時排水溝[1]。

晚間作業(yè)過程中，應(yīng)當(dāng)科學(xué)組織施工流程，避免超挖或者錯挖，作業(yè)場所應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際需求裝設(shè)照明設(shè)備，存在安全隱患的區(qū)域應(yīng)當(dāng)設(shè)立顯著標(biāo)識，如警示燈等。作業(yè)機械進(jìn)入施工場地所通過的道路與卸車設(shè)備等應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行檢查，如果有需要，可對道路進(jìn)行加固，并增加寬度。

3 坡率法施工技術(shù)分析

3.1 工藝流程

確定開挖的順序和坡度→用灰線畫出開挖平面輪廓線→分層開挖→修正坑邊→清底、驗槽→余土及垃圾土進(jìn)行外運→混凝土地下結(jié)構(gòu)施工→回填土。

3.2 技術(shù)參數(shù)

本基坑基底尺寸為62.7 m（長）×23.6 m（寬）×7.6 m（平均深度），挖土工程量為15 000 m3?，F(xiàn)場基坑周邊的建筑物均在開挖安全距離以外。根據(jù)巖土工程勘察報告調(diào)查結(jié)果，雜土層和黃土狀粉土層的安全放坡率設(shè)為1.0∶0.5，含漂石細(xì)砂層安全放坡率宜設(shè)為1.00∶0.75，現(xiàn)場基坑四周土層為黃土狀粉土層，安全放坡率采用1.0∶0.5，邊坡坡頂邊緣至坡底邊緣的水平投影距離為3.8 m，經(jīng)計算，邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)為1.624，達(dá)到二級邊坡要求（二級邊坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)為1.20）。根據(jù)實際情況，基坑土方開挖分4層進(jìn)行施工，用自卸汽車運土至指定的地點堆放，土方堆放地點距離基坑邊20～30 m。施工單位要合理規(guī)劃土方堆場、土方運距以及行車路線。

3.3 施工方法

施工單位采用反鏟挖掘機開挖基坑時，綜合運用兩種方法。一是端頭挖土法。挖掘機從基坑的端頭以倒退行駛的方法進(jìn)行開挖，自卸汽車在挖掘機的兩側(cè)裝運土。二是側(cè)向挖土法。挖掘機沿基坑一側(cè)進(jìn)行挖土，自卸汽車在另一側(cè)裝運土。

土方開挖宜從上到下分層分段依次進(jìn)行，分層挖土厚度不宜超過2.5 m。根據(jù)本工程實際開挖深度，宜分三層施工，同時要進(jìn)行逐層修幫，做成一定坡勢，以利泄水[2]。

基坑作業(yè)過程中，應(yīng)確保不對地基土產(chǎn)生不良影響，不可挖掘到設(shè)計標(biāo)高下部。為避免超挖與確保邊坡坡度精準(zhǔn)，挖掘機挖掘到設(shè)計坑底標(biāo)準(zhǔn)高度或者邊坡界限的臨近位置時，應(yīng)當(dāng)留出厚度30～50 cm的土層不進(jìn)行挖掘，樁基作業(yè)完成后依靠人力進(jìn)行清除。挖掘機無法作業(yè)的范圍應(yīng)當(dāng)依靠人力方式完成挖掘，并使用自卸三輪車將土方運輸?shù)酵诰驒C能夠挖掘的位置，利用自卸汽車將其全部運走，防止二次開挖。

修幫與清底時，在和槽底設(shè)計標(biāo)高間隔50 cm的槽幫位置，抄出水平線，然后將控制樁設(shè)于指定位置，之后采用人力方式把暫留土運走。另外，兩個控制樁之間使用麻線等拉一根軸線，然后查看其和槽邊的間隔，明確槽寬，再對槽邊進(jìn)行修筑，最后將槽底部的土方全部清走。

3.4 雨季施工

雨季施工時，基槽、坑底應(yīng)預(yù)留30 cm土層，在澆筑混凝土墊層前挖至設(shè)計標(biāo)高，并盡快進(jìn)行混凝土墊層施工。雨季開挖基坑時，應(yīng)注意邊坡穩(wěn)定控制。必要時可設(shè)置支撐對邊坡進(jìn)行保護(hù)，基坑四周設(shè)置排水設(shè)施，比如，在坑外側(cè)加設(shè)土堤或開挖水溝，以防雨水進(jìn)入場內(nèi)，同時基坑底部設(shè)計積水坑匯集積水，然后采用水泵抽出。施工人員要經(jīng)常檢查邊坡、支撐、土堤等，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理[3]。

對于水量不大的基坑，在基坑底部設(shè)置一定的排水坡度，在基坑邊一側(cè)、兩側(cè)或四周設(shè)排水溝，在四角分別設(shè)一個直徑50 cm的集水坑。排水溝和集水坑應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)輪廓線以外。排水溝邊緣應(yīng)距離坡腳不小于0.3 m，排水溝底寬不小于0.3 m，坡度為0.1%～0.5%，排水溝底應(yīng)比挖土面低30～50 cm。集水井底比排水溝低0.5～1.0 m，或位于抽水泵進(jìn)水閥之下，井壁應(yīng)用木、竹、混凝土管等簡易支撐加固，用水泵或人力將積水排出坑外。

3.5 檢查驗收

3.5.1 基本要求。管溝、樁基、場地、基坑等的土質(zhì)一定要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并且不可產(chǎn)生擾動問題。土方開挖正式動工以前，應(yīng)當(dāng)查看定位放線情況，檢查預(yù)埋物準(zhǔn)確與否，對運輸車的行駛路線進(jìn)行科學(xué)謀劃，避免返工。作業(yè)期間對碾壓度、橫向標(biāo)高、排水和平面位置等定期檢查，隨時了解周邊條件的變動情況。土方挖掘完工后，第一時間對基槽進(jìn)行檢驗，并將有關(guān)情況記錄下來，構(gòu)成完整的檢驗報告。

3.5.2 應(yīng)當(dāng)重視的質(zhì)量問題。下面重點從四個方面分析施工期間應(yīng)當(dāng)重視的質(zhì)量問題。

3.5.2.1 基底超挖。基坑開挖標(biāo)準(zhǔn)高度不可比基底標(biāo)高大。如果某個區(qū)域出現(xiàn)超挖問題，處置方式應(yīng)當(dāng)?shù)玫皆O(shè)計單位的認(rèn)可，施工單位不可擅自處置。

3.5.2.2 基底未保護(hù)?；油诰蜻^程中，應(yīng)當(dāng)留出厚度恰當(dāng)?shù)耐翆?，便于以人力方式對基底進(jìn)行清理。挖掘過程中應(yīng)當(dāng)盡可能減小對基土的不良影響，如果碰到無法作業(yè)的情況，可以留出厚度30 cm的土層不挖，等基礎(chǔ)作業(yè)時再開挖。

3.5.2.3 施工次序不科學(xué)。施工人員應(yīng)當(dāng)依照施工方案確定的流程進(jìn)行作業(yè)，挖掘土方時應(yīng)當(dāng)從低處開始，然后逐層、逐段開挖，構(gòu)成恰當(dāng)?shù)钠露?，以便將積水排出。施工單位應(yīng)當(dāng)深入考量施工效率、工序銜接、作業(yè)段等要素，科學(xué)確立施工次序，恰當(dāng)安排每個施工環(huán)節(jié)，有效利用時間與空間，提高作業(yè)效率。

3.5.2.4 開挖不到位，邊坡太陡。在土方掘進(jìn)過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合基坑的具體情況，依據(jù)作業(yè)需求增大工作面寬度，比如，支撐結(jié)構(gòu)、排水設(shè)施等均應(yīng)有恰當(dāng)?shù)膶挾?，通常要留? m左右的寬度[4]。

3.6 安全注意事項

機械開挖土方時，必須按照方案要求控制坡度，自上而下，邊挖邊放，并及時由人工修理平整，以防邊坡土下滑。挖掘機大臂和鏟斗運動范圍內(nèi)不得有障礙物和其他作業(yè)人員，確認(rèn)一切齊全安好、鳴笛警示后方可進(jìn)行作業(yè)。開挖過程中，嚴(yán)格控制開挖尺寸，挖土應(yīng)分層進(jìn)行，防止挖土過快引起土體失穩(wěn)、塌陷。土方應(yīng)當(dāng)沿橫向逐層挖掘，作業(yè)過程中應(yīng)當(dāng)盡可能防止基底超挖問題發(fā)生。

作業(yè)過程中，施工人員要高度關(guān)注土壁的變化狀況，若產(chǎn)生開裂或者部分塌落問題，應(yīng)當(dāng)馬上支撐，并關(guān)注支撐牢固與否與土壁變動情況，避免擾動基土。如果基礎(chǔ)無法按照規(guī)定時間作業(yè)，可以留出厚度200～300 mm的土層，在基礎(chǔ)作業(yè)過程中再挖走相關(guān)土方。在土方挖掘期間，應(yīng)當(dāng)采取恰當(dāng)?shù)呐e措對標(biāo)準(zhǔn)高程樁、軸線樁、標(biāo)準(zhǔn)定位樁等進(jìn)行保護(hù)，注意觀察樁的位置變化情況，避免周圍建筑物出現(xiàn)沉降?；又苓叢豢煞胖秘?fù)載過大的車輛，車輛行駛邊界和基坑的間距應(yīng)當(dāng)保持在3 m以上。

在基坑開挖過程中，作業(yè)場所空間充足的可將回填的土方留出來，剩余的運輸?shù)綏壨翀觯乐拱l(fā)生二次運輸問題。要采用恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)舉措保證基坑邊的安全，坑的周圍設(shè)置高度1.2 m的防護(hù)欄桿，其和基坑的間距應(yīng)當(dāng)保持在3 m以上，且設(shè)立標(biāo)識牌。為避免意外風(fēng)險的產(chǎn)生，挖掘時應(yīng)當(dāng)安排專門人員監(jiān)控基坑邊的實際狀況，避免產(chǎn)生塌方問題而導(dǎo)致人員受傷，晚間作業(yè)應(yīng)當(dāng)掛上醒目的紅燈。

3.7 成品保護(hù)

土方運輸過程中不可擾動控制樁、軸線引測樁、定位標(biāo)準(zhǔn)樁等，應(yīng)當(dāng)采取一定的防護(hù)措施。要定期對這些樁的位置、高度等進(jìn)行檢查，看其與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一致與否。另外，還應(yīng)當(dāng)定期查看標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點與定位標(biāo)準(zhǔn)樁準(zhǔn)確與否。在土方掘進(jìn)過程中，要采取科學(xué)的措施，避免周圍構(gòu)筑物、管線、道路等發(fā)生沉降而導(dǎo)致性狀改變。如果有需要，施工單位應(yīng)當(dāng)和設(shè)計單位或者建設(shè)單位商量，采用恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，且在作業(yè)過程中及時觀察下沉程度。

3.8 基坑檢測

基坑掘進(jìn)后閑置時間比較長，因此作業(yè)期間和基坑閑置時要仔細(xì)觀察臨近構(gòu)筑物、基坑頂部下沉狀況，及時了解下沉位置和變動態(tài)勢，如果發(fā)現(xiàn)有不正常狀況，馬上暫停施工，明確成因后第一時間進(jìn)行處理。

現(xiàn)場檢測指的是基坑掘進(jìn)和地下項目建設(shè)期間，及時觀察、測量、剖析基坑巖土性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和周邊環(huán)境的變化情況，然后把結(jié)果第一時間告知監(jiān)理單位、設(shè)計單位等，如果有需要，采取恰當(dāng)?shù)呐e措進(jìn)行處理[5]?，F(xiàn)場檢測對象包括自然環(huán)境、基坑底部及周圍土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位、周圍建筑物、重要地下設(shè)施和相鄰的城市道路等。施工單位應(yīng)根據(jù)基坑工程的安全等級和具體特點，確定現(xiàn)場檢測項目，如表1所示。

結(jié)合本工程實際情況，檢測項目有支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、周邊既有建筑物沉降變形、周圍道路沉降變形和周邊地表裂縫變形等。其間，請有資質(zhì)的第三方機構(gòu)進(jìn)行檢測。檢測方法有三種，一是目測，對傾斜、開裂等跡象進(jìn)行丈量、記錄、攝影，二是用精密水準(zhǔn)儀與導(dǎo)線測量水平位移和垂直位移，三是用經(jīng)緯儀測量傾斜，其中以經(jīng)緯儀檢測為主，檢測精度為1.0 mm。

4 結(jié)語

該住宅項目深基坑采用坡率法進(jìn)行支護(hù)施工，組織專家論證后付諸實施，目前，該項目基礎(chǔ)已全部完工，室外土方回填已完成，施工期間未發(fā)生任何安全事故。經(jīng)建設(shè)單位委托的檢測單位進(jìn)行專項檢測，基坑邊坡及周邊建筑物各項變形參數(shù)均在允許范圍內(nèi)。深基坑施工取得了較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，相比常規(guī)支護(hù)技術(shù)（如復(fù)合土釘墻等），大大節(jié)約了成本。

參考文獻(xiàn)：

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[3]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程：JGJ 120-2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

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[5]管曉峰.土木工程施工中的邊坡支護(hù)技術(shù)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（26）：1329.