淺談復(fù)雜環(huán)境下深基坑施工技術(shù)特點(diǎn)及方式

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近幾年，盡管在復(fù)雜環(huán)境下深基坑的施工技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，積累了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)，但是在實(shí)際中任然存在著一些問(wèn)題，本文就具體的探討在復(fù)雜環(huán)境下深基坑的施工特點(diǎn)及其施工方式。 淺談復(fù)雜環(huán)境下深基坑施工技術(shù)特點(diǎn)及方式 工業(yè)建筑及其地下管線工程在施工的時(shí)候，都要進(jìn)行深基坑的開(kāi)挖，一些面積小和深度淺的基坑可以直接放坡開(kāi)挖。但隨著基坑的開(kāi)挖面積和深度的增大，就需要采用支護(hù)技術(shù)了。近幾年，盡管在復(fù)雜環(huán)境下深基坑的施工技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，積累了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)，但是在實(shí)際中任然存在著一些問(wèn)題，本文就具體的探討在復(fù)雜環(huán)境下深基坑的施工特點(diǎn)及其施工方式。 一、復(fù)雜環(huán)境下深基坑施工特點(diǎn) 在工業(yè)建筑密度大的區(qū)域進(jìn)行深基坑施工，受周?chē)蛩氐挠绊戄^大，因此，首先必須了解相關(guān)的施工條件與特征，然后再制定周密的施工計(jì)劃。在實(shí)際中，復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行深基坑施工的特點(diǎn)有： ①施工難度大?；娱_(kāi)挖后，基坑距離原有建筑物和交通道路太近，并且受工程所在地的地質(zhì)條件、土質(zhì)情況的影響，一些基坑在土方開(kāi)挖和基礎(chǔ)設(shè)施施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)邊坡塌方，原有建筑物和道路開(kāi)裂、沉降等現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至產(chǎn)生重大安全事故，因此根據(jù)需要，要采用一定的支護(hù)設(shè)備和方案。 ②工期長(zhǎng)，費(fèi)用大。一般的深基坑作業(yè)有嚴(yán)格的工程進(jìn)度管理，作業(yè)時(shí)間嚴(yán)格受控，并且作業(yè)空間狹窄、性質(zhì)惡劣，日施工計(jì)劃和進(jìn)度很難組織實(shí)施，施工效率難以保證，造成工期較長(zhǎng)，由此帶來(lái)的成本也是成倍的增長(zhǎng)。 ③施工質(zhì)量難以保證。由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應(yīng)力的釋放也大,使基坑周?chē)h(huán)境的不均勻沉降加大,基坑周?chē)慕ㄖ锍霈F(xiàn)不利的拉應(yīng)力,地下管線的某些部位出現(xiàn)應(yīng)力集中等,這些因素導(dǎo)致在復(fù)雜環(huán)境下的深坑施工質(zhì)量難以保證。 ④施工方法限制較大。受工程周邊建筑物的影響，一般常用的施工機(jī)械往往不能進(jìn)場(chǎng)，一些常用的施工方法都會(huì)受到條件限制，而且會(huì)增加施工費(fèi)用，延長(zhǎng)工期。 二、深基坑施工方式 采用某工程為例，結(jié)合實(shí)際來(lái)說(shuō)明深基坑的施工方式。 1、基坑支護(hù)及降水方案 本工程結(jié)構(gòu)為地下一層,基礎(chǔ)開(kāi)挖深度為 3.8m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、答疑文件提供的場(chǎng)地標(biāo)高資料，匯同現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，建筑物南、北和東側(cè)場(chǎng)地較開(kāi)闊，此三面采用直接土方放坡開(kāi)挖，西側(cè)臨道路，擬采用放坡卸載加 10m 鋼板樁支護(hù)的方法。降水采用場(chǎng)區(qū)內(nèi)大面積降水方式，降水井深度為 8-9（用于電梯井處）米，采用600圓井下無(wú)砂管，現(xiàn)場(chǎng)共設(shè)置降水井23口。 （1）基坑支護(hù) ①根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，建筑物東側(cè)、南側(cè)和北側(cè)三面進(jìn)行放坡開(kāi)挖，比例為1：1，不用進(jìn)行基坑支護(hù)。②現(xiàn)場(chǎng)西側(cè)為道路，原有圍墻距擬建建筑物為5.6m，該側(cè)采用開(kāi)挖放坡輔以鋼板樁支撐的方法。③鋼板樁300寬，單根10m長(zhǎng)，距擬建建筑物西側(cè)外檐外反2m平行布置。④先將鋼板樁位置通線放好，在通線上進(jìn)行土方開(kāi)挖，挖成 1m*1m 的長(zhǎng)溝，壓樁樁頂標(biāo)高在－3m。⑤鋼板樁每間隔 400mm 布置一根，壓樁時(shí)做到與壓樁標(biāo)高一致，并且在同一條線上。⑥在鋼板樁頂部的中肋圓孔內(nèi)，傳入48鋼管，將每個(gè)鋼板樁進(jìn)行縱向連接，保證整體性。⑦開(kāi)挖后，西側(cè)基坑邊緣與原有圍墻只有 3m 距離，嚴(yán)禁在其上面走車(chē)、走人、堆載、從事加工等工作。⑧現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備鋼板樁，放坡部位如有異常，會(huì)造成薄弱部位擠壓鋼板樁；鋼板樁支撐部位如有異常情況，可在鋼板樁外側(cè)進(jìn)行土方卸載。 （2）降水施工 ①降水井成井工藝及技術(shù)要求。采用旋挖鉆機(jī)成孔的方式,孔徑準(zhǔn)ø600，垂直度控制在1%以內(nèi)，當(dāng)鉆機(jī)成孔達(dá)到預(yù)定深度時(shí)，進(jìn)行清孔,減少孔底沉渣，孔底沉渣厚度小于30～50cm。然后馬上放下濾料管，濾料管接頭處用 4 根竹片及鐵絲綁扎結(jié)實(shí)，必要時(shí)在接頭處包扎紗網(wǎng)。 ②需要的主要機(jī)械設(shè)備有：(1）旋挖鉆孔機(jī) 1 臺(tái)；(2）空壓機(jī) 1臺(tái)；(3）潛水泵（揚(yáng)程35m，流量10～25 /h）5 臺(tái)。另外，水泥、礫石（無(wú)砂）、濾料管、紗網(wǎng)、竹板、鉛絲、井底蓋、配電箱等材料若干，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求為準(zhǔn)。 ③降水井結(jié)構(gòu)。大口徑無(wú)砂混凝土管井由無(wú)砂混凝土濾水管、吸水管和潛水泵等部分組成，降水井孔徑為ø600，全孔下入水泥礫石（無(wú)砂）濾水管，管底封死，管外填 3～15 礫石作過(guò)濾層，地面 0.5m 以下用粘土填充夯實(shí)。潛水泵采用流量 10～25 /h 的離心式水泵。 ④水井周邊應(yīng)采取的措施。(1）在基坑四周設(shè)置排水溝（或排水管道），將降水井中的出水排走進(jìn)入市政管道，溝內(nèi)及以外 3m范圍的地面用水泥抹面，防止降雨和人工用水的滲入。(2）基坑開(kāi)挖完畢后，可在基坑四周挖盲溝進(jìn)行明排或采用其它措施處理。 ⑤降水井施工完畢后，立即進(jìn)入降水施工階段，保證開(kāi)挖前 10 天均在降水施工，基坑外側(cè)設(shè)置觀察井，必需保證降水深度在底板以下1m。 2、土方開(kāi)挖方案 （1）施工準(zhǔn)備 ①基坑土方開(kāi)挖時(shí)要探明地下管線的具體位置、埋深等基本情況，對(duì)有可能造成破壞的部位作好保護(hù)措施。②土方開(kāi)挖前應(yīng)做好施工技術(shù)和安全技術(shù)交底，以保證施工順利進(jìn)行。③應(yīng)提前辦理好車(chē)輛通行證、市容環(huán)衛(wèi)等的一切相應(yīng)手續(xù)，同時(shí)與當(dāng)?shù)氐纳鐓^(qū)服務(wù)中心辦好夜間施工問(wèn)題。 （2）基坑土方開(kāi)挖 ①基坑開(kāi)挖方案的確定：土方開(kāi)挖應(yīng)采用反鏟接力的分層挖土方式，分層厚度控制在 1.50m 左右。根據(jù)規(guī)范要求，軟土基坑必須采用分層、均衡開(kāi)挖方案，分層高度不宜超過(guò)1.0m。所以本工程基坑必須采用分層開(kāi)挖方式，以縮短基坑暴露時(shí)間和減緩動(dòng)土壓力對(duì)放坡穩(wěn)定性的影響，使基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力差值在緩慢的進(jìn)程中逐漸增大。②開(kāi)挖路線：開(kāi)挖路線為從南向北挖，從中心向東西兩邊后退回收挖土。③破樁：本工程樁頭破除分兩步進(jìn)行，一步從挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高的土壤表面往上250高開(kāi)始用風(fēng)鎬破除樁身混凝土，直至800高為止，上部樁身切斷鋼筋后隨土方開(kāi)挖用挖掘機(jī)清出。第一步樁頭破除后立即把 250 高的樁身清刷干凈，待隨時(shí)澆注砼墊層。第二步待墊層、防水層、保護(hù)層澆注有強(qiáng)度后，往上 50高用人工剔鑿，確保深入基礎(chǔ)內(nèi)的樁頭完好。④開(kāi)挖過(guò)程中的深基坑位置，如電梯井等，做好定位工作，開(kāi)挖到該位置時(shí)，一并機(jī)械挖出，避免人工開(kāi)挖費(fèi)工費(fèi)力、工期拖延的問(wèn)題。⑤土方開(kāi)挖完畢后，應(yīng)立即在基坑底部四周做 300mm×300 mm的排水明溝，溝內(nèi)填碎石濾水，并間隔 20 米設(shè)置集水井一口，采用潛水泵抽水。⑥坡道的設(shè)置：本工程土方開(kāi)挖設(shè)置 5m 寬單車(chē)坡道 2 道，分別作為基坑施工挖土的進(jìn)出口，坡道坡度為 1/6。為了保護(hù)和不影響降水的正常進(jìn)行，坡道出口應(yīng)躲開(kāi)降水管井。由于采用分層開(kāi)挖，坑內(nèi)坡道視土質(zhì)情況，填充 300～500mm 大渣石或采用其它處理措施。⑦清槽，當(dāng)基坑開(kāi)挖至底板設(shè)計(jì)標(biāo)高附近時(shí)，應(yīng)留置 300 厚土層，用人工清槽開(kāi)挖，以防超挖。⑧坡道回收，對(duì)于坡道土方開(kāi)挖，采用沿坡道多鏟接力的方法，將土方裝入運(yùn)土車(chē)?yán)?。?duì)于最后清槽的余土，應(yīng)用手推車(chē)運(yùn)至坑邊，然后利用抓鏟挖出基坑，再運(yùn)走。 三、結(jié)語(yǔ) 由于各地的地質(zhì)條件、地下水情況、基坑的開(kāi)挖深度以及工程周邊建筑物情況的不同，在實(shí)踐中，要結(jié)合各支護(hù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案進(jìn)行施工。在實(shí)際中，由于工程的設(shè)計(jì)及施工規(guī)范有所不同,施工人員和設(shè)備能力各有自己的特點(diǎn),造成深基坑施工的管理上仍然存在著一些問(wèn)題。因此，工程技術(shù)人員要在總結(jié)以前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,不斷學(xué)習(xí)新的深基坑支護(hù)的技術(shù)理論，在實(shí)際施工管理中，根據(jù)特定的工程要求和施工條件進(jìn)行綜合考慮,作出安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、降水、地基加固、支護(hù)體系、土方開(kāi)挖、環(huán)保和監(jiān)測(cè)在內(nèi)的整體施工方案，提高深基坑工程的施工質(zhì)量,減少基坑事故的發(fā)生,創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。