深基坑開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)與安全管理研究分析

蔣先鋒

（湖州市城市建設(shè)投資集團(tuán)公司, 浙江 湖州 313000）

深基坑開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)與安全管理研究分析

蔣先鋒

（湖州市城市建設(shè)投資集團(tuán)公司, 浙江 湖州 313000）

由于深基坑施工環(huán)境更加復(fù)雜，地下水文地質(zhì)復(fù)雜導(dǎo)致承壓水有可能頂破坑底而發(fā)生突涌、隆起，造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等、誘發(fā)基坑塌方事故，并給管線、周邊建筑物、隧道等帶來(lái)影響和危害。為此在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中做好基坑開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)及安全管理至關(guān)重要。

深基坑開(kāi)挖；土釘支護(hù)；安全管理

基坑工程技術(shù)隨著城市建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的適用于各種各樣的基礎(chǔ)工程施工中，隨之而來(lái)的是基坑工程施工過(guò)程中帶來(lái)的各種各樣的問(wèn)題，由于深基坑施工環(huán)境更加復(fù)雜，地下水文地質(zhì)復(fù)雜導(dǎo)致承壓水有可能頂破坑底而發(fā)生突涌、隆起，造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等，導(dǎo)致造成邊坡失穩(wěn)和整個(gè)地基懸浮流動(dòng)，誘發(fā)基坑塌方事故，并給管線、周邊建筑物、隧道等帶來(lái)影響和危害，為此在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中做好基坑開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)及安全管理至關(guān)重要。

1 工程概況

1.1 深基坑概況

某工程由四幢17層的住宅樓和一層地下室組成。凈用地8803.7m2，住宅建筑面積20931m2，地下室建筑面積3564m2，結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程+0.000相當(dāng)于黃海標(biāo)高5.400m,場(chǎng)地標(biāo)高按—1.600（黃海3.800）考慮，基坑挖深3.43—8.35m不等，基坑面積4793平方米，整個(gè)圍護(hù)周長(zhǎng)314m（包含地下室汽車(chē)坡道）。

1.2 水文地質(zhì)情況

場(chǎng)區(qū)在地貌上屬于沖積平原，沉積著較厚的砂質(zhì)粉土層，在與陸相沉積地層之間發(fā)育著海相淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地層。

主要地下水分布為孔隙潛水，潛水主要賦存于場(chǎng)區(qū)淺部人工填土及其下部粉砂性土層內(nèi)，富水性及透水性具有各向異性，特別是表部填土層，透水性良好，下部粉性土層透水性弱，含水層厚度4-12米左右。

1.3 周?chē)闆r

基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，附近有多條管線穿過(guò)，兩側(cè)民宅眾多。其結(jié)構(gòu)形式主要為磚結(jié)構(gòu)，或磚混結(jié)構(gòu)，建筑物年限較長(zhǎng)。對(duì)環(huán)境及安全要求嚴(yán)格，本工程基坑的安全等級(jí)為一級(jí)，主體結(jié)構(gòu)的基坑變形保護(hù)等級(jí)為一級(jí)。

2 挖方工程

2.1 工藝流程

土方開(kāi)挖：定出軸線→放出基坑開(kāi)挖邊線→第一次由機(jī)械統(tǒng)一開(kāi)挖至指定標(biāo)高位置→進(jìn)行支護(hù)→支護(hù)完成后錨桿注漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%時(shí)→第二次開(kāi)挖至下一層錨桿位置以下50cm→進(jìn)行支護(hù)→支護(hù)完成后錨桿注漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%時(shí)方可開(kāi)挖下一層，以此類(lèi)推開(kāi)挖至基坑底。

2.2 土方開(kāi)挖施工技術(shù)

基坑平面面積較大，基坑土方開(kāi)挖分為中心區(qū)和靠近基坑支護(hù)坡面的周邊區(qū)。所謂周邊區(qū)即基坑開(kāi)挖線15米范圍內(nèi)的區(qū)域，中心區(qū)則為離開(kāi)挖線超過(guò)15米的區(qū)域。其中周邊區(qū)的土方開(kāi)挖須配合基坑支護(hù)的進(jìn)度進(jìn)行，不得強(qiáng)行開(kāi)挖，以免影響支護(hù)施工和邊坡穩(wěn)定；而中心區(qū)的土方開(kāi)挖較為靈活，不受支護(hù)影響，可在等待支護(hù)施工過(guò)程中開(kāi)挖。開(kāi)挖的原則是：如果可以進(jìn)行周邊區(qū)的開(kāi)挖，則先挖周邊區(qū)以騰出支護(hù)工作面，如果周邊區(qū)不能開(kāi)挖就進(jìn)行中心區(qū)的開(kāi)挖。因?yàn)橹行膮^(qū)范圍相對(duì)較大，所以大部分的土方開(kāi)挖是和支護(hù)無(wú)關(guān)的。通過(guò)合理的開(kāi)挖次序?qū)⒅ёo(hù)施工對(duì)土方的影響降低至極限，從而確保施工工期。

3 土釘護(hù)坡施工

3.1 施工要求

土釘立面采用梅花型布置，如遇地下管線則根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，即相應(yīng)調(diào)整土釘水平或豎向間距并加大土釘傾角，避開(kāi)地下管溝。在距基坑邊2m范圍內(nèi)不得堆放超過(guò)10KPa的土方、材料和設(shè)備，2m外至1倍基坑深度范圍內(nèi)超載不得超過(guò)20KPa，也不得行使重型機(jī)動(dòng)車(chē)輛。錨桿固結(jié)體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)，方可開(kāi)挖下一層。

3.2 掛網(wǎng)噴砼

3.2.1 坡面修整

用人工及時(shí)修整坡面，在保證基坑尺寸的條件下，盡量保持坡面粗糙，以利噴射砼的粘結(jié)。

3.2.2 掛鋼筋網(wǎng)片、焊接錨頭

1）鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)應(yīng)在第一層人工修整坡面后進(jìn)行，鋼筋網(wǎng)為Φ6@200*200、Φ6@250*250。與φ16橫向加強(qiáng)筋點(diǎn)焊，橫向加強(qiáng)筋與錨頭邦條焊接，鋼筋網(wǎng)、橫向加強(qiáng)筋、錨頭形成一個(gè)整體。

2）鋼筋網(wǎng)應(yīng)與其它錨固裝置連接牢固，噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)片不得晃動(dòng)，鋼筋網(wǎng)片底部用木條或混凝土塊墊起，以保證有足夠的保護(hù)層厚度，噴射混凝土結(jié)束后鋼筋網(wǎng)片不得外露。

3.2.3 噴射砼施工

1）坡面面層噴射砼C20，原材料采用新鮮的P.O.32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥，配合比（重量比）為水泥：砂：石子＝1：2：2.5,噴料應(yīng)攪拌均勻，隨拌隨用；

2）混凝土采用機(jī)械攪拌均勻，拌和時(shí)間不少于2min，隨拌隨用，不摻速凝劑的混凝土有效時(shí)間不應(yīng)超2h，摻速凝劑的混凝土有效時(shí)間不應(yīng)超過(guò)20min。

3）噴射混凝土前，基坑上埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志，清理干凈噴射面，檢查機(jī)械設(shè)備、水電、風(fēng)管路是否符合要求，并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

4）噴射混凝土應(yīng)分層分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序自下而上，噴射混凝土厚度為60mm。噴射時(shí)應(yīng)掌握好噴頭與受?chē)娒娴木嚯x、角度，控制好水灰比和噴頭運(yùn)行軌跡，確?；炷撩軐?shí)、表面平整，噴射砼終凝后2h灑水養(yǎng)護(hù)。

4 安全管理

4.1 日常管理

1）基坑開(kāi)挖前，根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)單位提供的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件編制詳細(xì)的土方開(kāi)挖方案，并由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)施工班組作詳細(xì)的技術(shù)交底.基坑開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)格按要求放坡和基坑支護(hù)，管理人員跟蹤檢查，隨時(shí)注意土壁的變動(dòng)情況，如發(fā)現(xiàn)有裂紋或部分坍塌現(xiàn)象，即時(shí)進(jìn)行加固支撐，并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化。

2）在距邊坡3米的范圍之內(nèi)嚴(yán)禁行使汽車(chē)等大型機(jī)械，在距邊坡1米的范圍之內(nèi)嚴(yán)禁堆放棄土或材料。

3）在土方回填之前，嚴(yán)禁破壞基坑支護(hù)，若遭到破壞，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。項(xiàng)目部要派專(zhuān)人定期觀測(cè)基坑的變化情況，發(fā)現(xiàn)有較大的變形，及時(shí)通知設(shè)計(jì)院，商討補(bǔ)救辦法，遏制變形加大。

4.2 應(yīng)急管理

4.2.1 基坑頂?shù)孛娉两?/p>

若在施工過(guò)程中，出現(xiàn)異常情況，在及時(shí)向有關(guān)單位匯報(bào)的同時(shí)，根椐實(shí)際情況選取應(yīng)急方案：

1）補(bǔ)設(shè)錨桿（索）。2）在地面出現(xiàn)裂縫區(qū)域，采用0.5的純水泥漿進(jìn)行灌注（注漿壓力宜為0.2～0.3MPa）；3）在基坑頂部區(qū)域，打入豎向的[48的鋼花管，進(jìn)行靜力注漿;4）當(dāng)基坑發(fā)生整體或局部土體滑移失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)在坡頂卸載、在坡腳下用砂包反壓，或在基坑內(nèi)側(cè)土體打入短樁，及時(shí)降低地下水位，加強(qiáng)地表排水。5）當(dāng)基坑周邊建筑物發(fā)生嚴(yán)重開(kāi)裂、傾斜時(shí)，應(yīng)立即組織人員緊急疏散，進(jìn)行回填反壓，并及時(shí)組織人員進(jìn)行加固處理，同時(shí)上報(bào)上級(jí)主管部門(mén)。

4.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏土現(xiàn)象

本工程圍護(hù)體為單排鉆孔灌注樁，隨土方開(kāi)挖的不斷深入，對(duì)相鄰支護(hù)樁間接縫處可能會(huì)出現(xiàn)的漏土情況，采取的辦法是將相鄰樁間處砼鑿除清理后，用磚砌或快硬早強(qiáng)砼及時(shí)進(jìn)行封堵。防止因樁間土體流失而造成地面沉陷。

4.2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的受力與變形速率變化過(guò)大

由于基坑內(nèi)土方開(kāi)挖，造成基坑內(nèi)支撐應(yīng)力增大，使基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的受力與變形速率變化突然增大，基坑出現(xiàn)險(xiǎn)情。對(duì)此情況，采用注漿，進(jìn)行快速回填、坑外卸載等措施進(jìn)行坑內(nèi)外加固，確?；影踩?/p>

4.2.4 回彈變形過(guò)大，基坑有失穩(wěn)趨勢(shì)

基坑土體開(kāi)挖后，地基卸載，土體中壓力減少，土的彈性效力應(yīng)將基坑底面產(chǎn)生一定的回彈變形（隆起）?；貜椬冃瘟康拇笮∨c土的種類(lèi)，是否浸水、基坑深度、基坑面積、基坑暴露時(shí)間及挖土順序等因素有關(guān)。回彈變形有效應(yīng)力的變化，減少暴露時(shí)間，并在基坑開(kāi)挖前和開(kāi)挖中，均應(yīng)保證基底排水的正常、有序進(jìn)行。

4.2.5 發(fā)生流砂、管涌和坑底土體隆起

圍護(hù)墻體的滲水與漏水。對(duì)滲水量較小，不影響施工也不影響周邊環(huán)境的情況，應(yīng)采用引流方法明溝排水的方法。對(duì)滲水量大，但沒(méi)有泥砂帶出，而對(duì)周邊環(huán)境影響不大的情況應(yīng)采用合適堵漏的方法。對(duì)滲、漏水量很大的情況，如漏水位置離地面不深處，可采用鋼板封堵后用密實(shí)混凝土進(jìn)行封堵。

如漏水位置埋深較大，則可在墻后采用壓密注漿方法，也可采用高壓噴射注漿封堵方法?；訚B水部位用管井降水?；禹斔轿灰戚^大或深層土體位移較大、速率較快，有條件部位進(jìn)行坑外卸土，無(wú)放坡條件處加設(shè)鋼斜撐、用土釘加固，另外考慮坑底回填土、草包疊袋；放坡坡面出現(xiàn)滑移或沉陷現(xiàn)象，用松木樁加固坡腳或用土釘加固坡面。

5 結(jié)束語(yǔ)

基坑工程技術(shù)隨著城市建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的適用于各種各樣的基礎(chǔ)工程施工中，隨之而來(lái)的是基坑工程施工過(guò)程中帶來(lái)的各種各樣的問(wèn)題，由于深基坑施工環(huán)境更加復(fù)雜，施工場(chǎng)地更加狹小，由于種種原因，基坑塌方時(shí)有發(fā)生，造成不必要的損失和事故，社會(huì)影響嚴(yán)重。項(xiàng)目部必須派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行跟蹤，對(duì)遇特殊情況，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施或向設(shè)計(jì)、監(jiān)理及建設(shè)單位反饋，做到信息化和動(dòng)態(tài)施工，確保深基坑開(kāi)挖施工安全。

[1]JGJ120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]GB50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[ S].

[3]JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

（編輯：張慧）

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1671-3362（2013）04-0052-02