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关于某深基坑土方开挖施工实例应用探讨

【摘 要】文章通过笔者的工作经验及工程实例,着重针对某深基坑土方开挖施工技术要点进行了探讨与分析,主要从开挖方案选择、开挖的方法以及土方开挖施工技术进行方面进行了论述,以供大家参考借鉴。 
【关键词】办公楼;深基坑;土方开挖;质量控制 
  近年来,随着我国经济的迅速发展,建筑地下室建设数量不断增多,其施工技术得到了不断的发展。而深基坑土方开挖技术由于可以合进地利用地下资源,因此在建筑施工中得到广泛地使用。土方开挖作为深基坑工程施工中的重要工序,由于高层建筑基础埋深较大,施工面积较广,开挖的工程量较大,从而给深基坑土方开挖和运输带来一定的难度,为此,如何选择合适的开挖方案,在确保施工进度的情况下,提高基坑开挖的质量和安全具有重要的意义。 
  1 工程概况 
  某高层办公楼,一共有2期,一期为1号楼,二期为 2~4号楼。总建筑面积为44983.645m2。一期的1号楼高8层,地下室2层,基础采用预应力管桩,主体采用筋混凝土框架结构,建筑物±0.000,高程 17.15m,地下室开挖深度在11.4~9.4m。 
  2 场地地质情况 
  本项目场地场地原始地貌属坡残积台地。地势由南向西北,目前已经回填整平,地势较平坦。按照该项目的岩土工程勘察报告,场区岩土层自上而下依次为: ①杂填土;厚度0.3~5.40m;②坡积粉质粘土;厚度 3.30~8.10m;③残积砂质粘性土;厚度6.0~17. 90m;④全风化花岗岩;厚度为0.45~14. 60m。场内地下水类型为潜水,地下水主要赋存运移于坡积粉质粘土②、残积砂质粘性土③、全风化花岗岩④的孔隙的裂隙中。地下水的补给主要来自于大气降水和外围地下水的渗透补给,且总体由西南向东北方向渗流排泄。 
  3 深基坑土方开挖施工技术 
  根据本工程的基础结构特点,工程土方开挖采用8台反铲挖掘机,32辆大型载重汽车。由于本项目场地面积小,受空间限制较大且作业面较大,因此,为了确保项目施工的顺利进行,提高项目施工的效率,主要采用分段施工方式(分为两阶段施工),以便于合理利用有限场区,土方回填除了广场、地下室外,都要外运到25km以外。 
  3.1 施工顺序 
  根据本工程的施工现场和地质环境情况分析,本项目采取了以下的施工顺序: 坡顶排水沟施工→降水井施工→土方开挖→土锚施工→喷射混凝土施工→土方开挖至坑底→竣 工验收→场地移交。 
  3.2土方开挖施工原则 
  按照设计图纸及场地地质情况,基坑采用分层进行开挖,在4~5层开挖时,要确保每层开挖深度不大于2m,同时在开挖过程中,需要严格遵从“先撑后挖,严禁超挖的坑槽挖土”的原则,并结合基坑监测数据,及时调整开挖深度及范围,以确保开挖的质量;在进行土方开挖之前,需要充分掌握预应力管桩的施工方案,对于桩顶未送至设计标高的桩位,在土方未开挖之前需要做好标识,以避在土方开挖中桩会被挖掘机碰伤。 
  3.2.1 合理选择开挖机具 
  在第二层土方开挖过程中管桩较稀时和第一层土方开挖时,应采用进口型履带式1m3反铲挖机;第二层土方开挖过程中管桩较密时和第三层土方开挖时,应采用进口型履带式 0.7m3反铲挖机,以避免工程桩被机械碰坏。 
  3.2.2 开挖路线及车辆行驶路线 
  本工程深基坑开挖主要以机械开挖为主,人工修理边坡和清理坑底为辅,自卸汽车运土、弃土。在开挖时要掌握开挖的顺序,一般由南到北,由西到东,分区进行开挖,确保每个开挖区有两个操作面,一个是沿基坑围护四周开挖6m宽边槽的操作面,以满足喷锚施工工作面的要求;二是基坑大面积土开挖的操作面。同时,采用反向逆向循环渐进的施工方法,车辆主要从主入口进场后直接由坡道下至基坑,装土后直接由坡道驶出基坑。基坑坡道为双车道。为了确保管桩的质量,在坡道处管桩需要提前截桩。在基坑开挖过程中,需要沿基坑周边设置渗水、积水坑,用潜水泵进行抽水和排水,且利用流水段开挖层次高差作为降水、排水措施。在基坑开挖之前,首先要做好基坑开挖边线及每层开挖的坡底线的放线工作,在开挖中,随基坑开挖进程逐个放出每个承台挖土边线和挖土标高,以控制好机械挖土和人工清土。 
  3.2.3 土方开挖施工技术 
  (1)施工要求 
  (1)基坑开挖的标高。第一层开挖至设计标高-1.50,开挖深度在1.2~3.0m;第二层开挖至设计标高-3.50,开挖深度2m;第三层开挖至设计标高-5.50,开挖深度2m;第四层开挖至设计标高-7.50,开挖深度2m;第五层开挖至设计标高-9.50,开挖深度2m。 
  (2)开挖顺序。自南往北推进,东西两侧向中间集中推进,机械运行路线为反向逆行接力式循序渐进的开挖,开挖型式采用沟端开挖 单沟侧面开挖和挖宽沟相结合的形式,汽车为单侧向装土。 
  (3)汽车场内层次间上、下交通运行拟采用斜坡道直接下坑底的平面开挖运行,坡道净宽8mi=1:6。 
  (4)在基坑开挖过程中,需要先挖出一些临时集水坑,将基坑内的水导入集水坑中,通过水泵将坑内的水抽至地面上的集水坑,再通过城市污水管排走。 
  4 施工技术要点 
  1)在进行深基坑土方开挖时,需要严格按照施工方案中的施工顺序进行分段分层开挖,严格做到开挖一层,支护一层;上层未支护完。混凝土未达到设计强度的100%,不得开挖下一层,同时不得在大雨天开挖施工。 
  2)要机械开挖过程中,需要预留300mm的土层,以便用于人工清底、修坡、找平,确保基底标高和边坡坡度正确、平整,避免超挖和土层遭受扰动。 
  3)在土方开挖之前,首先要放边坡线,在土方开挖过程中,需要随开挖进度放出各承台的开挖边线及各承台的开挖标高,以便于及时控制开挖深度及边线,避免超挖或开挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和运土。 
  3.2.4 降水和降水井施工 
  为了防止地表水渗入对基坑的稳定及施工安全造成影响,所以在坡顶或坡底沿线的位置,并结合施工现场的状况布置4~8个口径300mm、深度要大于25m的降水井或明挖砖砌集水井进行降排水,确保施工时水位低于基底面大于0.5m。若发现水位超过警戒水位时,立即用抽水泵进行抽水作业,以确保水位满足施工规定的要求。 
  3.3 施工质量控制 
  (1)根据施工场地周围建筑物和地下管线、地质资料做好深基坑施工方案和施工操作规程,基坑开挖应严格按照“时空效应”理论,采用分区、分层、分段挖土,并遵从“开槽支撑、随挖随撑、分层开挖、严禁超挖”的原则,沿支撑横向按规定长度逐段开挖,随挖随撑,并及时加设支撑轴力。 
  (2)采用拉槽开挖时,必须留护壁土;每层拉槽高度不超过3m,护壁土顶部支撑紧跟拉槽工作面。 
  (3)因基坑开挖面以上为粉质粘土和淤泥质粘土,在基坑开挖前15d及开挖过程中对基坑内进行轻型井点疏干降水,疏干粘土层中的潜水或上部滞水,达到地基加固目的,以提高土体的抗剪强度,便于基坑抽槽开挖时倒运土方车辆行走。 
  5 结束语 
  总而言之,在高层建筑基础施工中,深基坑土方开挖施工是一项比较复杂而全面的工作,对开挖技术的要求较高。因此,在,深基坑土方开挖过程中,需要结合项目的特点和施工现场情况,以合理选择土方开挖的方案以及开挖机械设备,同时,根据现场地下土层分布情况,选择合理开挖方式;另外,加强深基坑土方开挖的质量控制及安全措施,以提高工程施工质量和进度。 
   【参考文献】 
  [1]姜晨光.基坑工程理论与实践[M].北京:化学工业出版社,2009.5. 
  [2]马志全.浅谈高层深基坑土方工程施工[J].山西建筑,2008(34).

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