建筑工程中深基坑土方开挖技术分析 许振问

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:许振问
[导读] 摘要:施工深基坑技术的应用,促进地下空间的合理利用。
        广州市恒合工程监理有限公司海南分公司  海南海口  570208
        摘要:施工深基坑技术的应用,促进地下空间的合理利用。实际上,深基坑由于边坡的高低及土质等原因,在施工过程中极易发生塌陷的情况,对施工人员造成严重的生命安全危险。所以,现代化的深基坑施工技术,结合过往经验及项目实际情况,对项目实施过程中可能出现的难点进行合理预测,并制定相对应的解决措施,在实战中不断提高技术,务必令基坑施工的质量及安全得到保证。
        关键词:建筑工程;深基坑;土方开挖技术
        1 深基坑工程
        1.1 深基坑工程概述
        深基坑指的是开挖深度超过3m(含3m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水过程,或者开挖深度不超过3m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建(构)筑物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。深基坑支护及土方开挖作业是深基坑工程中的基础环节,两者相辅相成,相互配合,可有效保证建筑地基结构的稳定性。
        1.2 深基坑土方开挖的基本规定
        ①根据支护结构的设计、降水要求以及施工现场的实际情况选择合适的开挖方案。②基坑周围地面须设置排水沟,在基坑的底部也要做好排水措施。放坡开挖时,在坡顶一定范围内不能堆放荷载,坡面开挖时严格按设计的坡度开挖,及时做好护坡。需在坡脚处进行堆载,防止滑坡。当基坑内外都有降水要求时,应在降水完成后再开挖。③软土基坑开挖必须确保基坑安全,采取分层、分块、对称、均衡的开挖方法开挖。分块开挖后必须及时支护。如果钢支撑或锚杆有预应力要求,施加的预应力必须满足设计要求。只有在支撑、锚杆和土钉达到设计要求时,方可向下继续开挖。④基坑开挖过程中,对支护结构、格构柱、降水井等必须采取保护措施,防止挖机对其碰撞,扰动基底原状土。
        2 建筑工程中深基坑土方开挖施工技术的要点
        2.1 土方开挖施工方案的选择
        (1)当挖土设备条件具备的情况下,应尽量采用机械化开挖方案,以节约劳力,加速工程进程;而当设备条件不具备的情况下,针对面积不大、深度较浅、地下水位较低的基坑,可以用人工进行开挖。只要合理分配劳动力,配以小型机具运土,也可满足工程需求。
        (2)有的基坑底部有多个标高,较深部位用机械开挖工作面难以展开,易于超挖。此时可采用机械与人工相结合开挖方案,上部用机械整片开挖至一平均标高;而个别较窄的、较深的部位则用人工开挖。
        (3)在基坑工程中,如果是黄土、粘性土、粉土或者砂砾层、碎石土等场地,宜采用不放坡,或放坡、分级放坡开挖,这种基坑工程造价较低,施工期较短,是首选开挖方法。在不允许放坡的狭窄场地条件下,则宜采用支护不放坡开挖方案,以节省场地和土方量,保证周围建筑物安全。当场地留有一定余地,也可采取放坡与支护相结合的开挖方案,上部放坡,下部设支护。
        2.2 严格按照施工程序以及参数进行施工
        在实际施工过程中,一定要严格的按照相应的施工程序以及参数进行专业的施工。从而使施工有章可循,确定能够符合设计的实际需求。例如针对长条型地铁车站深基坑施工过程中,要严格的按照相应的施工技术,按照长度分段开挖,每段开挖时还应该再分层,每层应该分成各个小段进行开挖,确保能够在规定的时间内完成施工。如果针对不规则的高层建筑地下室坑基施工,那么则应该使用分层盆式开挖,在每一层中,应该先挖中间的部分,之后再对浇筑的范围进行相应的支撑,然后还需要将支撑两端所留支承挡墙的土堤,分步安装或者是浇注顶住挡墙的部分支撑。开挖的实际步骤以及支撑的施工时间要结合支撑的实际形势而定。
        2.3 深基坑土方开挖的降水井施工
        为了防止地表水深入,软化坡顶土质,对基坑施工的稳定性和安全等造成不良影响,在施工期间还需做好深基坑土方开挖的降水井施工,可以在坡顶或者是坡底沿线位置,结合施工现场的实际情况,设置若干个降水井实施降排水,以保证施工时水位低于基底而不小于0.5m。

降水井建设完毕之后,为了保证其正常运作,还需派专业定时巡视降水井的运行情况,当水位超过警戒线时,必须立即使用抽水泵开展抽水作业,保证水位可以满足施工规定的要求,降水点的布置也需要结合施工图纸以及施工环境科学合理的布设,保证其作用效果的有效发挥。
        2.4 深基坑施工中的地下水处理
        对深基坑开挖,第一,要基坑保持干燥的状态,第二,要确保边坡稳定,否则影响施工进度或者严重的容易酿成事故。有的基坑有积水或土质软,工人难以立足无法施工;有的土质出现了“流沙现象”致使边坡塌方,地质破坏。所以在基坑施工中,地下水的处理很重要。①止水法。止水法式通过在基坑周围形成止水帷幕,将地下水止于基坑外部,如灌浆法,沉井法,地下连续墙等。②排水法。是将基坑内地表水、地下水排除出去,如明沟排水、井点降水等。不过在施工中止水法相对来说投资成本很高,施工难度也较大:井点降水施工操作便捷,技术易于掌握,是一种很不错的方法,现在已广泛应用。井点降水优点是:它是在工程的基坑周围,设能渗水的井点管,配置一定的抽水设备,不连续地将地下水抽走,使地下水降低至设计深度。井点法防水适用于具有不同形状的基坑,具有稳定边坡的作用。基坑内土方干燥有利于缩短工期,保证工程质量。
        2.5 深基坑土方开挖的基坑监测施工
        在实施基坑开挖工作时,各项工作的实施实际上受环境因素的影响比较大,因此做好基坑监测施工就显得极为重要了,在各项工作开展期间必须要委托专业的检测单位,对施工的各个环节进行检测,进而明确施工重难点,确定施工计划,当然监测过程中要保证各项信息上传的及时性、准确性,如果所监测到的施工信息上传不及时,也将会对最终的施工效果及质量等产生影响。基坑监测施工期间,要做好监测点布置工作,最好是基坑边缘外最好是基坑边缘外 22倍开挖深度范围之中的所有物体偶倍开挖深度范围之中的所有物体偶读需要纳入到监控范围之内,这样做可以更好的对施工环境进行监测,保证施工的质量和安全性。
        2.6 基坑防浸泡措施
        (1)在基坑开挖阶段,则需先建立地面明排水系统,排水系统的设计要满足使用要求,同时在基坑内也要开排水沟和集水井,排水利用污水泵。
        (2)在整个施工阶段要从人员、设备、材料和制度做好充分的准备工作,一旦遇到险情能迅速投入抢险工作。
        (3)对于雨季施工,要及时了解天气信息遇到暴雨天气要委派专人值班,掌握施工现场情况并及时汇报。
        (4)为防止地下水及雨季降水流入深基坑,在深基坑的上口处用小红砖砌筑挡水坎详见附图将外来水截住。在深基坑内设置集水井,将地下水及降水迅速排干,联系监理、业主、地质工代进行验槽后,迅速浇筑垫层封闭土层,避免泡槽及长时间暴露。
        3 施工中应注意的问题
        (1)对于基坑面积较大的深基坑,纵、横向较长的水平钢支撑应设置在同一平面,以便水平钢支撑形成一个方格网,每个方格网为网架结构,减少单根钢支撑的长细比,使支撑的整体安全性较好。
        (2)钢支撑下进行土方开挖前,先需预留高出钢管支撑500mm的土方,再开槽安装钢支撑,完成后进行覆土、垫钢板保护,这样可以在保护好的钢支撑上通车。整个土方从一端开挖,以缩短施工周期,减少基底暴露时间,同时也提高机械效率,降低施工成本。
        4 结语
        在土木工程施工建设中使用的施工技术非常多,其中深基坑土方开挖技术是重要技术之一,深基坑属于土木工程项目的基础建设阶段,因此深基坑的施工建设质量对于土木工程整个施工质量都会产生很大影响。通过加强对深基坑土方开挖技术的分析和研究,对于提升土木工程深基坑施工质量具有很重要的价值。
        参考文献:
        [1]吴冰.土木工程中深基坑土方开挖施工技术[J].中外企业家,2019(36):92.
        [2]高烨.土木工程中深基坑土方开挖的施工技术分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(03):122-123.
        [3]郭锋岚.土木工程中深基坑土方开挖的施工技术分析[J].民营科技,2017(01):142.
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