董财基
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摘要:当前,随着我国经济发展、建筑施工技术也得到了飞速的发展,其中高、大、深工程项目越来越多。工程建设过程中,深基坑开挖技术,为高、大、深工程的施工提供了技术保障。本文针对这一技术的应用进行分析,希望能够为实践中的工程建设提供经验。
关键词:深基坑;开挖施工技术;分析
1深基坑开挖技术
1.1土方开挖技术的选择
土方开挖技术根据工程地基特点、施工技术方案、设计要求有多种选择。实际施工过程中,可根据地质情况、项目建设的需求等因素综合考量的基础上,科学合理的选择开挖技术。其中分层开挖技术,在深基坑开挖这一技术的应用中,能够有效地提高施工效率。这种施工工艺的主要优点是施工简单,一般机械设备可满足施工,施工过程中,根据开挖范围及深度可适当的选择开挖设备数量,可通过单向作业或双向作业,实现对于土层的挖掘。科学合理的应用开挖技术,在基坑土方开挖施工中能节约施工工期,也能有效保障施工质量。
1.2 开挖技术的控制要点
第一,在利用分层开挖技术施工过程中,为避免土方无序堆放弃土,造成对周边环境及地质影响,必须对开挖基坑周边土层进行沉降预测。尤其是遇到较弱土质层,堆土负荷超过土质层最大承载力而产生沉降,所以在分层开挖技术的应用中,应当对每层挖掘土方数量进行计算,并做好土方外运方案。在土方挖掘过程中,基坑周边堆放弃土量严禁超过预算值。第二,基坑土方开挖中,采用分层开挖与放坡技术相结合的方法时,准确测算出深基坑土方开挖放坡系数及坑壁倾斜的坡度,确保开挖施工的质量和安全。深基坑土方开挖根据土壤类别放坡系数选择可以参考下表。
表1放坡系数的规定放坡高度分析
2深基坑开挖施工技术应用
2.1基坑开挖施工的总体布置和流程
深基坑土方开挖,首先要制定科学合理的施工方案,确定挖掘的施工顺序。开挖顺序及挖掘工艺对深基坑施工质量、安全有着关键的影响,如果挖掘施工顺序混乱,那么开挖施工质量和效率以及安全就无法得到保障。相反,如果施工井然有序,深基坑土方挖掘工程质量、施工效率与安全就有了一定保障。因此,深基坑土方开挖施工必须按批准方案、明确的顺序、开挖深度、放坡系数进行控制开挖作业,严禁过量挖掘,否则土方开挖会造成对坑底、坑壁不必要的扰动容易产生土层沉降、坑壁坍塌的现象,影响工程的施工安全。
2.2 土层开挖技术应用
机械设备使用,对于合理应用开挖运行技术具有十分重要的意义。如开挖运行功能应用状况良好,那么机械设备开挖运行技术在开挖过程得到最大的发挥和合理应用,有效的保障开挖效率。相反,如果设备开挖运行技术应用状况不佳,那么在施工过程中,就无法得到效率与安全的保障。同时,还需要注意设备开挖运行必须按现场既定的施工工序进行。一些工程在基坑土方开挖施工过程中,为了加快施工的速度,连续作业,跳跃式开挖等挖掘方式以便实现效率的提高,这一方式对深基坑土方开挖施工的安全产生了极大的隐患,也会使开挖中的基坑坑壁,基地土方稳定及安全也会受到影响,进而引发安全事故或工程返工从而导致产生经济损失。
在进行挖掘的过程中,土方转移及外运需要通过运输车实现,因此在进行运输过程中,为避免对周围的环境影响,必须做好土方外运方案,在市区的必须按要求提前办理运输许可手续,在规定的时间段按规定的路线和指定的弃置点进行土方外运转移。
2.3 土方挖掘技术重点
以目前实施的海西创业服务大厦深基坑土方开挖为例,本工程场地土类型为中硬场地土,场地类别为Ⅱ类。场地内地层结构从上至下由杂填土层和卵石层组成。基坑整体开挖深度5.750m,局部6.850m、基坑南北方向全长39m,东西方向全长94m,开挖面积约为3666㎡。根据地勘资料地下水位距地表8米。本工程基坑边坡支护采用放坡结合土钉墙的支护形式。基坑土方开挖分四次开挖完成,第一层、第二层、第三次平均开挖厚度1.5米,第四层开挖厚度1.25米,局部1.6米,第二层至第四层设置混凝土土钉强支护结构。
2.3.1 表层土方开挖
表层土方的开挖采用反铲式挖掘机,在开挖作业前首先对施工作业人员进行安全技术交底工作,明确开挖工艺及作业质量要求,在现场标明开挖范围内、开挖深度,土方外运线路,明确挖掘设备的操作工艺以及作业线路,保障工作人员技术水平达到基坑土方开挖的技术要求。施工作业人员熟练的掌握挖掘设备操作规程和土方开挖技术要求,能有效的提高土方开挖的质量和开挖工作的效率。
2.3.2 第一层土方开挖
表层土方开挖结束之后,根据实际情况进行第一层的挖掘工作。在此过程中,需要对于土方挖掘的数量进行提前的设计。根据施工方案,土方开挖施工过程中产生的弃土及时运至弃土点,严禁现场无序堆放。本工程第一层土方开挖深度为自然地面以下1.5米,第一层土方开挖采用退台开挖方式,沿基坑周边扩出0.5米,土方均外运至指定地点,现场禁止堆放,组织工程车辆进行土方外运。
2.3.3第二层土方开挖
基坑土方开挖必须遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。第二层土方平均开挖厚度为1.5米,根据开挖方案在第二层土方挖掘之前,沿基坑开挖周边做混凝土土钉墙第一道支护结构,达到开挖条件后进行土方开挖,有效的加固工作对深基坑土方开挖的安全起到保障,有效的避免安全事故的发生。
2.3.4第三层土方开挖
第三层土方平均开挖厚度为1.5米,开挖前沿基坑开挖周边做混凝土土钉墙第二道支护结构,达到开挖条件后进行土方开挖,本工程在基坑底布置一台挖掘机在基坑底挖方作业,同时在基坑外地面上布置一台长臂挖掘机垂直倒土,提高了挖掘机工作效率,土方开挖时严格的按照设计的要求作业,减少超挖、少挖等问题出现。
2.3.5第四层土方开挖
第四层土方开挖前沿基坑开挖周边做混凝土土钉墙第三道支护结构,达到开挖条件后进行土方开挖,第四层土方开挖采用挖掘机配合龙门吊抓斗垂直倒土的方式将土方运至地表。第四层开挖土方开挖至地面下5.750m,局部6.850m,并开挖至基础结构底板基底标高以上30cm,由人工配合清底。
通过上述开挖方式,海西创业服务大厦深基坑土方开挖按期完成,没有安全事故发生。
2.4土方外运
根据市施工标准,弃土车辆在进出施工现场过程中,需要经过车辆清洗之后才能上路,并安排专人进行监管,在施工过程中,根据国家环保要求,严禁随意排放和丢弃废物。
2.5 技术措施
第一、由测量人员根据坐标在现场准确标出开挖界线,挖掘施工中有专人进行标高测控,禁止超挖。
第二、保证整体均衡下挖,高差不大于1米,减小开挖时土的压力差,保证边坡稳定。
第三、必须坚持“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则进行。
第四、做好监测工作,包括:坑壁沉降、变形、水平位移、地下水位等监测。监测工作是保障基坑土方开挖安全作业的关键,必须按设计要求及开挖方案严格执行。
3结语
总之在建筑工程深基坑开挖技术应用时,需要根据设计方案及设计要求,制定科学合理、安全可靠的施工方案,现场做好施工技术保障措施的准备,施工技术管理人员和施工人员的准备,做好施工机械车辆的准备,必须制定严格的质量、安全、环保施工管控措施,从而保证土方开挖施工的质量达到整体项目的施工需求。
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