关于深基坑开挖与支护中的若干问题的思考

关于深基坑开挖与支护中的若干问题的思考

窦鹏川

中铁隧道局集团三处有限公司广东省广州市510000

摘要:在土建深基坑施工过程中,深基坑的开挖及支护历来都是工程界尤其是岩土工程及结构工程常规的疑难课题,同时深基坑在整个土建施工中占有极其重要的位置,因此不可避免会给设计及施工人员造成极大的疑难问题。因此,在土建施工中,深基坑是一种比较常见的基础形式,而为了保证深基坑的施工质量和施工安全,就必须做好相应的支护工作。

关键词:土建深基坑;工程地质;基坑开挖;基坑支护

参考文献

随着我国经济建设的飞速发展,各个城市的大型和超高层建筑不断涌现,近年来基坑施工更呈现出高层建筑密度愈来愈大、基坑越来越深、规模越来越大、地质条件愈来愈复杂、施工条件愈来愈苛刻等特点。虽然深基坑围护系统属于临时措施,但施工综合性很强,对后续的基坑开挖及整个工程的安全顺利进行至关重要,同时深基坑施工对总体工程造价和工期均有直接影响,加深对深基坑工程的认识、把控好深基坑的施工程序和要点,从而确保深基坑的安全使用还是十分重要。

1.合理选择方案

在进行深基坑的开挖与支护施工前,应该对其实际情况进行勘测,随后对其施工方案进行科学合理的选择,目前深基坑方案制定主要包括以下几个方面:

①若深基坑5m以下无水土质基坑,则其地下水位较低,基底的上侧不受地下水影响,一般采用加设开挖平台、分级放坡开挖以及无支挡的方法进行开挖。

②若深基坑5m以下有水土质基坑,则其地下水位较高,基地的上侧受地下水影响,一般采用加设开挖平台以及分级放坡开发的方法进行开挖,其次,如果涌水量较高时,应设置排水沟集水井,并且使用水泵进行抽水,如果涌水量一般时,应设置降水井,并且使用水泵进行抽水,如果涌水量较低时,应设置井点降水。

③若深基坑5m以下有土质和石质基坑,应采用分级放坡的方法进行开挖,并且确保开挖平台无支挡,石质的部位可以采取松动爆破方式进行施工。

2.基坑开挖施工准备

在施工准备方面,我们首先要复核建筑物物质标准轴线桩、水平桩以及灰线尺度;其次要对开挖方案进行确定,这包含了开挖方法、顺序、堆土弃土位置等;第三,做好地下管道及障碍物的处理;第四,确保降水及排水设备准备就绪。在基坑开挖施工流程上,主要可以总

结为:先进行放线,然后进行挖土、挖基坑周边地面截水沟,紧接着修边坡,之后维护坡面,再挖土至坑底面设计标高,最后是挖基底周边排水沟、基底找平。在这整个过程中,首先要对基底标高进行严格控制,标桩之间的距离不得大于3m;地下水位之下挖土的时候要有方案和措施;不得在雨天进行土方开挖施工;如果在雨季施工,则要逐段、逐片进行,并制定好相应的安全保证措施。

3.深基坑开挖中的环境事故和防治措施

3.1土方开挖的环境效应

实际施工过程中应尽量采用分部、分块、分层开挖,遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的挖土原则,尽量缩短基坑暴露时间,尽量采取合理、高效的土方开挖施工组织设计,同时加强基坑位移、沉降等的观测,以此来指导土方开挖的施工。引起周围地表沉降的因素很多,主要的有:①支挡结构的水平位移导致坑外地表下沉:②地下水位下降使土体有效应力增加,引起土层固结沉降:③基坑底面隆起造成的周围地表沉降:④降水引起土砂损失造成周围地表沉降。

3.2降排水的环境效应

降水包括采用轻型井点、喷射井点、和深井井点降水等。降低地下水位可能会引起地面沉降,对周围环境造成不良影响,尤其是深井井点降水的影响最大。为了保证土方开挖的顺利进行和基底施工在无水状态下进行,需要通过降低地下水位或设置止水帷幕,使地下水位在基坑坑底0.5~1.0米以下。基底施工结束后,要继续降低地下水位防止产生流砂、管涌、基坑突涌等不良作用。有些基坑在施工中虽然采取了降水措施,但没有掌握水文地质资料,盲目降水起不到应有的效果.

3.3防治措施

对基坑周围的环境保护,目前我们已积累了许多经验。例如选用刚度大的围护结构,进行基坑内外的地基加同以提高土体抗变形能力,对基坑近旁的建筑物进行基础加固或地基处理,设置隔断桩或隔断墙以及注浆保护等.尽管对基坑周围环境的保护方法千差万别,作用的机理只有4点即减小基坑开挖影响、提高周边环境的抗变形能力和切断影响途径。保护方法规纳为:①深基坑本身加固法:②深基坑周围建筑物加固法:③切断影响途径法:④综合运用,上述4种方法的综合法。

4.加强施工单位对基坑工程的整体性的理解

基坑开挖的深度是影响基坑支护方案的重要因素,基坑支护方案对土石方的开挖方法及施工顺序有严格的要求,基坑开挖方法和施工顺序影响支护工程的顺利进行和安全施工,基坑开挖与支护工程互相影响着彼此的施工进度及投资。对施工单位而言,在基坑工程施工过程中,积极收集支护结构应力检测以及边坡位移观测数据,并根据所取得的施工信息深人并修改原施工方案,以获得更切合实际的最佳效果。基坑支护与开挖质量的控制关键在施工单位,

对施工单位来讲应做到以下几点:①施工各方应从总体的效益出发,充分理解施工方案的意图,做到心中有数。②在编制施工组织设计时,施工各方应从系统各部分间的关系出发,针对系统及各部分的特征,作出最优的施工方案。③在施工过程中严格控制工程施工质量,确保每个工序、每个环节均的施工质量均能到设计及规范要求。④要落实信息化施工的原则,施工各方应积极的配合、协调,不断根据施工过程中实际发生的情况,对施工方案进行更切合实际的合理调整。

5.总结

深基坑开挖与支护是由若干具有独立功能的体系和部分组成的整体,在施工过程中,均应从这个整体出发,只有系统各部分充分、合理的配合协调,才能构成良好的整体,深基坑开挖与支护工程才能产生其最大的经济与社会效益。

参考文献

[1]梁军民.土建施工中深基坑支护施工技术的应用[J].门窗.2014.(7):166.

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[3]孙东亚,陈祖煜,杜伯辉,曹永成.边坡稳定评价方法RMR-SMR体系及其修正[J].岩石力学及工程学报.1997.16(4):297-304.

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