2018沙漠地区干沙坑开挖施工方法
[摘要]宁东－山东±660kV直流输电示范工程在宁夏段有多基塔位位于毛乌素沙漠中，整个基坑内全部为细干沙，流动性极强，基坑开挖时边挖边坍，基坑不易成型。施工中，我们根据干沙的特点，认真总结以往工程施工经验，制定了详细可行的施工方案，保证了沙漠地区基础施工的安全和质量。http://
[关键词] 干沙流动性围砌基坑成型
There are multi-Base Dawei located in Maowusu desert in Ningxia section in Ningxia-Shandong ±660 kV HVDC demonstration project, the inside of the foundation pit is full of all fine dry sand, liquidity is extremely strong, when the foundation pit excavation and dig side, foundation pit is not easy to shape. Under the construction, we, according to the characteristics of the dry sand, seriously summarized with former engineering construction experience, worked out a detailed feasible construction plan, and made ensure the desert areas of foundation construction safety and quality.
dry sand; liquidity; around the foundation pit; build by laying bricks or stones forming
中图分类号：TV551.4文献标示码：A文章编号
毛乌素沙漠是中国大沙区之一，正在建设中的宁东－山东±660kV直流输电示范工程在宁夏段有多基塔位位于此沙漠中，而其中坑深最深的为5.4m，最浅的坑深为4.5m，加上干沙具有极强的流动性，使基坑开挖成型非常困难。
下面以本段工程中沙漠区段最深的一基基础施工为例，论述基坑开挖的施工方法。
基础参数
桩号：G1008；
基础型号：RX50533；
基础坑深：5400mm（注：基础底板下面设100mmC10混凝土垫层）；
底板断面：5000mm×5000mm；
立柱高度：4800mm；
混凝土方量（C20）:单腿18.40方；
施工方案
开挖前的准备工作
根据基坑底板的尺寸，按下式计算出每个基础坑需用的麻袋数量。
n={[(L+2×e)/a]×}×2×4
n---每个基坑需用的麻袋数量,个；
L---基础底板边长，mm；
e---坑底每侧超出底板边沿的长度，取2000m，mm；
Hs---麻袋堆砌高度，一般取800mm，mm；
a,b,c---每个麻袋装满沙后的长、宽和高，mm；
式中“2”为麻袋堆砌两排；“4”为基坑的四个面；
每个麻袋装满土后其尺寸为：长a=500mm，宽b=400mm，高c=200mm，装沙体积约为0.04方，重量约为60kg（干沙重量按1500kg/m3 计）。
以本基基础为例，其单腿需用麻袋数量为：
n={[(5000+2×1500)/500]×}×4=896
注：计算中，两中括号内数值单独计算，分别取整数后再相乘。
当基坑超过3.5m时，需先开挖出施工二次作业面，施工二次作业面的开挖范围根据二次作业面的开挖深度、底板尺寸、干沙开挖放坡按下式确定二次作业面的开挖范围：
Lr1=L+2×(e+（H-H1）*0.75)+2×e
Lr2=L+2×(e+（H-H1）*0.75) +Lw+2×e
式中：Lr1, Lr2---二次作业面的开挖范围，m；
L---基础底板边长，mm；
e---坑底每侧超出底板边沿的长度，不小于2000，mm；
Lw ---挖掘机的长度，不小于4000，mm；
H---基础坑深，mm；
H1---二次作业面的开挖深度，一般取0.3～0.4H,当基础坑深超过5m时取0.4H，当基础坑深小于4m时取0.3H，当基础坑深为4m～5m时取0.35H，mm；
注：公式后的“e”为二次作业面的施工裕度。由于干沙具有极强的流动性，故开挖范围不考虑开挖放坡，开挖时，干沙会随着开挖加深而自然放坡，从而减小开挖范围，如图2-1所示。
将麻袋装满干沙堆需堆在在开挖范围线外2m处（考虑开挖过程中，干沙自然放坡后的边坡距离）。
基坑开挖
先开挖二次作业面。开挖时应先从一侧所画开口线开挖，挖掘机横向挖至深度后再向后退，直到挖至另一侧。
二次作业面挖好后，再根据底板尺寸在二次作业面上画出基坑开挖线，开挖线的范围按下式计算：
L1=L+2×e
挖掘机下至二次作业面，再从前方一侧的开挖线开挖，先集中将其前侧整个长度全部挖至比设计坑底标高低80mm时（仅将铺设麻袋处挖深，底板范围内应按设计坑底标高找平），立即在底部铺设装满沙的麻袋。铺设时，应沿坑底长度每一层铺设好后再铺设第二层。下麻袋时，应从开挖侧的侧面下袋，不得从开挖侧坑口处下袋，防止扰动干沙而造成其流动速度加快而掩埋基坑。
将基坑一侧的麻袋铺设0.8m高时，再从内侧再铺设一排，以对其进行加固，观察干沙的稳定性，如干沙继续流动，则应继续加高，直至干沙不再向下流动为止。
铺设麻袋时，应注意围砌墙的稳定性，及时进行加固。
加固好的一侧检查无问题后方可继续向后开挖，边挖边从两侧围砌，直至挖至另一侧基坑边处。因挖掘机的重量影响，另一侧干沙流动性明显强于其它各侧，此时，应尽量将挖掘机离坑口远些，以减小对干沙的压力。另一侧可挖好半边围砌半边，直至四侧围砌连成一体。
围砌时，每一层麻袋应朝外放坡50～100mm，如图2-2所示，以提高砌体的稳定性。
全部围砌好后应再次检查坑口干沙和砌体的的稳定性，无问题后方可开始下道工序。基坑成型如图2-3所示。
支模时的注意事项
坑底四周全部围砌好，检查无问题后应立即铺设混凝土垫层，保证坑底的平整度。
立柱模板的固定。采用在二层作业面上搭设断面不小于500×500mm的钢抱杆进行固定。因开挖坑口范围大，抱杆应在底板外侧用规格不小于φ150的杉木在前后各补强一道，如图2-4所示。
立柱侧面支撑采用加长的支撑器支撑在坑壁。坑壁接触处应垫衬木板。
安全注意事项
坑口上及坑底均应设安全监护人，随时检查坑壁的稳定性。
基坑开挖好后，坑口2m内不许堆放土方及工器具。施工时应选择挖掘机后退方向作为施工面，其它三面不得堆放工器具和材料，并设置硬质围栏，人员不得随意在坑边行走。
基坑开挖、围砌好后应立即进行后续工序的施工，各工序间必须紧密衔接，在最短的时间内完成基础浇制。
小结
在本段工程沙漠段基础施工中，采用上述方法，取得了很好的效果，坑壁在用麻袋围砌后稳定性大大提高，提高了施工效率，施工安全和质量都得到了保证。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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