魏戰(zhàn)芳
摘 要 深基坑開挖量相對較大,可能會對周邊構造物的穩(wěn)定性造成影響,必須對此加以重視。本文主要對深基坑開挖的施工工藝進行研究,并探討分析施工中的要點,以期為深基坑開挖施工提供積極理論指導。
關鍵詞 建筑工程;深基坑開挖;施工要點
中圖分類號 U2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)16-0194-02
基坑施工是建筑工程的關鍵性構成部分,直接影響了工程的穩(wěn)定性,屬于綜合性較強的系統(tǒng)性工程。通常情況下,開挖深度超過5m,或雖未超過5m,但施工現(xiàn)場環(huán)境、地質條件、地下管線等相對較為復雜,可能會對毗鄰建筑的安全性造成影響,均可屬于深基坑范疇之內。因此,在深基坑開挖施工階段,應綜合考慮多方面因素,確定科學的開挖方法,以確保建筑工程的安全性。
1 工程案例
某綜合性辦公樓整體地下室為2層,以鉆孔灌注樁結合二道鋼筋混凝土內支撐作為基坑圍護結構,基坑防滲止水帷幕設計為水泥攪拌樁,局部地區(qū)由于空間限制擬采用素混凝土嵌樁。地下室底板相對標高為-10.450,下設碎石墊層及砼墊層,基坑開挖深度為9.350m,平面形狀近似長方形,其尺寸為190m×90m,根據(jù)相關技術規(guī)范要求,該項工程中基坑安全等級為一級。經由技術人員對施工范圍內實際情況的勘測,地下水埋藏相對較淺,以淺部的孔隙性潛水為主,為避免在土方開挖階段出現(xiàn)積水現(xiàn)象,應按照相關標準設置盲溝和集水井,及時將水分排出。在開挖施工階段嚴格遵循設計要求,避免對周邊建筑物造成影響。
2 建筑工程深基坑開挖施工要點分析
2.1 前期準備工作
1)施工機械準備。挖掘機、裝載機等是深基坑開挖階段所需的主機械設備,應根據(jù)建筑工程實際地質水文條件確定設備規(guī)格及數(shù)量,在保證工程施工進度的前提下,避免出現(xiàn)設備閑置的現(xiàn)象,增加工程造價。待機械設備進入施工現(xiàn)場之后,由專門操作人員調試設備參數(shù),加強易損部位的檢測,并形成相應的管理檔案。施工階段定期維修、保養(yǎng)機械設備,防止出現(xiàn)機械故障,對施工質量造成影響。
2)施工現(xiàn)場處理。在基坑施工開始之前,將挖方區(qū)域內的障礙物全部清除,明確地下管線的分布走向,加強對附近構物的保護措施。待障礙物清除完畢之后,初步整平作業(yè)面,為后期開挖施工創(chuàng)造良好環(huán)境。在充分掌握工程基礎設計圖紙要求的基礎上,設置施工現(xiàn)場的水準點,測量基坑開挖范圍,形成施工基準線。水準點應不受外界因素干擾,牢固可靠且通視良好,通常將其設置在施工現(xiàn)場邊線方向,其測量閉合差應控制在±12以內,(L表示水準點間距,以km計)。同時根據(jù)施工方案要求進行施工放樣,確定基坑變形、沉降監(jiān)測點的位置。在測量放樣過程中應嚴格控制測量誤差,將其控制在條件允許范圍之內,并對各項測量數(shù)據(jù)進行復核。
2.2 基坑排水施工要點
為防止水分在開挖過程中滲入基坑內部,應加強基坑排水施工,及時將多余的水分排出。首先,基坑外排水,將排水溝設置在基坑外部,合理確定確定集水井的尺寸,并配置水泵將積水抽出。其次,基坑內集排水,將集水井設置在基坑內部四角位置,淺層地下水及自然降水可通過內部集水井排出,由潛水泵輸送至排水管網之中。通常采用動力水泵進行基坑排水,水泵的排水量為基坑涌水量1.5—2倍。
2.3 施工順序及區(qū)段劃分
通常情況下,深基坑開挖土方量較大,為保證工程施工順利進行,應對施工長期進行合理劃分,遵循“先挖后撐、分層、分區(qū)、對稱限時”的原則,確?;訉ΨQ卸載。在深基坑施工過程中,避免出現(xiàn)土體積水滑移現(xiàn)象,下層基坑土開挖時必須保證支撐梁的強度達到相關標準,通常為設計強度的80%。根據(jù)基坑工程的實際情況,結合設計方案具體要求,確定土方開挖層次及深度,在保證開挖質量的前提下,優(yōu)化施工效率。通常采用邊開挖、邊外運、邊支護的施工方式,加強開挖與支護作業(yè)的配合,盡量避免基坑長時間在無支撐的情況下暴露,控制開挖階段的位移及變形。
2.4 土方開挖施工要點
首先,應根據(jù)工程項目的實際情況選取相應的開挖方式,常用的施工方式有中心島式挖土、逆作法挖土、逆作法挖土以及放坡挖土,遵循“開槽支撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則,分層、分塊、對稱開挖。以施工部署走向為依據(jù),向出土口退挖,為提高施工效率,可分為兩個作業(yè)面同時開挖,合理配置挖掘機數(shù)量,直至開挖深度達到分層面標高。采用臺階后退法進行底層土方段施工,待分層開挖至出土口臺階后,呈放射狀后退挖土。開挖施工階段應及時將挖出的土方由運輸車輛運送至指定存土場,在運輸過程中避免出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,對周邊生態(tài)環(huán)境造成影響。機械開挖至距設計標高30cm左右時,組織施工人員進行人工開挖,以免出現(xiàn)基坑超挖問題,同時也盡量減少坑底土體破壞?;娱_挖完成后,檢測開挖尺寸及深度是否滿足設計要求,其允許偏差如表1所示,若存在誤差過大部分,應及時采取相應的處理措施。
3 建筑工程深基坑開挖施工質量控制措施
1)在深基坑開挖施工過程中,應根據(jù)建筑工程實際地質水文條件選取相應的開挖方式,制定科學施工方案,合理劃分土方開挖施工順序及區(qū)段。施工前根據(jù)測量放樣結果量化土方開挖數(shù)據(jù),確定基坑尺寸、分層開挖的層數(shù)及深度。挖土機作業(yè)時應規(guī)范操作,避免對工程樁、支撐梁、柱等造成碰撞、沖抓,對工程的穩(wěn)定性造成影響。由專人負責指揮土方開挖作業(yè),嚴格控制每層開挖深度,禁止出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。當兩臺挖掘機在一個作業(yè)面上施工的情況下,其間距應控制在10m以上,挖掘機與下部邊坡保持一定的安全距離,避免在開挖過程中出現(xiàn)翻車事故。為保證基坑開挖施工的安全性,應在基坑周圍加設臨時圍欄,形成封閉施工區(qū)域,不得在圍欄1m以內堆放土料。此外,基坑開挖階段易出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象,應對此類問題加以重視,嚴禁切割坡腳,當坡度大于1:5時,避免在挖土區(qū)上方堆土。運輸車輛的荷載、震動作用也可能導致邊坡不穩(wěn)定,必須嚴格控制邊坡堆荷,以確保邊坡的穩(wěn)定性。endprint
2)深基坑土體開挖之后,由于地基卸載,降低土體中的壓力,在土體彈性效應的作用下,基坑底面出現(xiàn)回填變形現(xiàn)象,導致工作面隆起?;油临|、深度、面積、暴露時間等是影響回彈變形量的重要因素。在后期建筑工程投入使用之后,此類回彈變形量會逐漸加大,導致出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,直接影響工程的穩(wěn)定性及安全性。為有效控制回彈變形量,應盡量降低基坑暴露時間,控制土體中有效應力變化,及時排出基坑內部的水分。
3)加強基坑監(jiān)測。基坑監(jiān)測的主要目的是掌握土層位移及沉降情況,確保基坑施工安全性。在滿足基坑設計受力工況的基礎上,可根據(jù)實際監(jiān)測結果,及時對挖土的方法、流向、進度等參數(shù)進行調整。因此,在施工過程中應根據(jù)預先布設的位移、沉降觀測點位,配備專門技術人定期監(jiān)測,并詳細記錄觀測數(shù)據(jù),為土方開挖提供參考。一旦在監(jiān)測過程中出現(xiàn)沉降或變形過大的情況,應及時停止施工,分析問題出現(xiàn)的具體原因,并采取相應的解決措施,以免影響周邊構造物的穩(wěn)定性,造成經濟損失。
4)隨著基坑開挖深度逐漸增大,側向壓力也隨著產生變化,導致周圍地面出現(xiàn)沉降、變形等問題,因此,在基坑開挖施工時應制定科學的支護方案,每層土方開挖完成之后,及時配合相應的支撐措施,確保深基坑施工質量及安全性。在土方開挖階段注重對支撐結構的保護,施工機械荷載禁止直接作用在支撐上,同時根據(jù)土方開挖實際情況,選取相應的支撐措施,支撐結構的荷載受到挖土方式的影響,應盡量保證支護結構受力均勻,減少變形現(xiàn)象。
4 結論
綜上所述,近年來國民經濟發(fā)展水平不斷提高,建筑工程規(guī)模逐漸擴大,出現(xiàn)了更多的深基坑工程。在深基坑開挖施工階段,由于其挖土深度相對較大,地基卸載,導致側向壓力隨之變化,不僅降低基坑施工的安全性,也可能對周邊構造物的穩(wěn)定性造成影響。因此必須根據(jù)基坑工程的實際情況選取相應的開挖方式,嚴格規(guī)范施工操作行為,明確施工要點,加強基坑監(jiān)測工作,掌握土方開挖進度,及時調整開挖方法,加強對周邊構造物的保護,從根本上提升建筑工程的安全性。
參考文獻
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