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摘要：对于高层建筑来说由于存在地下室而必须进行深基坑施工，而深基坑的支护与开挖施工的正确性是确保基坑安全施工的关键。通过结合某小区的深基坑开挖及支护施工实例，提出本基坑所采取的支护技术，以及开挖时采取的分层挖土原则以及应注意的施工要点。
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关键词：深基坑；基坑支护；基坑开挖；基坑监测
Abstract: For high-rise buildings because of their basement so deep excavation must be carried out, and deep excavation shoring and correctness ensure the of the key for construction safety. By combining a practical example, I propose the excavation support technique adopted, and the excavation to the hierarchical principles and excavation should be noted that the construction elements.
Key Words: deep pit; excavation; excavation; pit monitoring
中图分类号：TV551 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
本住宅小区共19幢剪力墙结构，地上26层，地下两层（停车场及设备用房）；其中地上楼层采用梁板式楼盖，地下两层采用无梁板楼盖（板厚250~500mm）。主楼部分基础形式采用人工挖孔桩（设计桩长约23米，桩径1200mm），筏板厚1600mm；停车场及裙楼部分采用钢筋混凝土预制管桩（桩径600mm），筏板厚500mm。本工程的地下部分施工顺序：基坑支护桩结构施工→钢筋混凝土预制管桩施工→基坑大开挖及支护结构护坡施工（分区段）→人工挖孔桩施工（分区段）→地下室底板（筏板）施工（分区段）→墙板施工（分区段）。
基坑施工特点及支护
进行基坑支护与开挖施工的关键在于施工过程中确保基坑内工程桩的完好，确保安全施工的前提下，有效地确保基坑支护结构安全可靠及土体的整体稳定性以及支护结构在施工期的安全，避免发生危害人员生命安全的事故。而对于本工程的深基坑来说，鉴于基坑开挖标高分别为：-8.900m(地下室底板垫层底)、-10.000m(地下室筏板垫层底)，承台位置存在局部超深开挖，为此采取逐个开挖逐个浇注方式。同时鉴于基坑的开挖面积以及深度较大，采取多级基坑的开挖难度较大。在基坑开挖施工时，必须考虑到桩抗折能力的问题，土方开挖过程中若施工措施不当，极易发生边坡失稳、浅部桩身的移位甚至断桩等问题，必须要极其高度的重视。
对于基坑开挖施工来说，基坑支护形式的选取相当关键，对基坑的支护形式应作比较详细的设计，并进行方案比选。由于本基坑有一定的放坡空间，故采用钢筋混凝土灌注桩（隔桩方式）挡土+深层水泥搅拌桩止水+二级放坡形式；坡度1：4左右，坡面采用60厚C20细石混凝土护坡，配3.2@100×100钢丝网。深层水泥搅拌桩桩径采取600mm，除注明外，桩与桩之间的有效搭接长度纵向为200mm，同时在钢筋混凝土灌注桩顶设置500mm厚钢筋混凝土压顶，强度等级为C20。深层水泥搅拌桩采用32.5R号普通硅酸盐水泥，水泥渗入量为湿土容重的15％，水灰比为0.55。
基坑开挖施工技术
基坑开挖必须遵循垂直分层、水平分块、切防长边效应等原则，开挖前由技术负责人在详细研究图纸后对施工负责人及操作人员进行技术交底，明确每个单体施工挖土的范围及挖深。针对基坑不同开挖深度采取先浅后深、分层分块的挖土方案。
3.1分级分层开挖
考虑沉桩完成时间段，且桩顶有4～6m多厚的土层，因此桩基应力释放必然存在。由于目前尚无明确方法彻底克服基坑开挖时应力释放而产生的负面作用，因此在基坑开挖前拟在基坑四周先进行两级放坡分解来达到先释放一部分桩基应力，从而缓解开挖时应力释放所产生的负面作用，根据两级放坡拟对土层开挖优化成分层开挖。分层挖土的目的是提前桩应力的释放时间，但上一层和下一层的阶梯错位距离不易过长或过短，如距离过短则失去了卸荷的作用和意义，但也不可过长，过长会增加挖机的开行距离，不但影响施工功效，而且机械频繁的往来又不可避免的给桩带来负面影响，因此一般在下层的挖机把挖出的土能传递到上面的挖机，能够装车运走的位置即可。水平位置控制在12m左右，为减少挖机自重及动荷载对土体的积压影响，拟在下层挖机履带下垫设路基箱板，以扩大与土基的接触面积。停挖时工作面上的留坡1：2左右。中午停挖（时间短）时第二层的挖机退至坡脚处，傍晚停挖时，考虑到停挖时间比较长，第二层的挖机宜爬出第二层，停在指定的机械停放处。分层开挖如下图所示。
图1分层开挖示意图
另外根据试开挖了解到的土质、实际开挖的可操作性及尽量减少机械在土层上往来的次数（减少动荷载影响）而提高开挖效率等因素。基坑应分段，分层开挖，开挖时每层厚度不宜超过1.5米。严禁沿基坑边垂直开挖，应沿基坑边预留1：1放坡，待开挖至基坑底后再逐步挖去放坡土体，基坑土方开挖完成后，要求立即夯实基底土和现浇地下室承台和底板的垫层，以防止水侵和暴露。对于底层土开挖采用人工配合机械的方法，机械挖土严禁超挖，考虑到预留的土层太厚，人工挖土工程量太大，过度踩踏会加大对基底的扰动，以及影响砼垫层的及时浇捣，因此对于基坑底层土挖土施工时拟在坑底标高以上留设10cm厚左右的土层采取人工紧跟修整。接近坑底标高时挖土应严格控制适挖土速度，不宜过快，对管桩周土方严格要求采用人工铲除，机械挖土过程中，要配备足够的人工，一般每一组挖机配备修土人员3～6人，随时配合修整边坡和基底，将土送至挖机开挖半径内，如基坑开挖后基底土质较差，拟在基底铺设毛竹片或木板，以免破坏基底土质。
3.2四边开挖施工
（3）基坑开挖做到“四边”施工，即边挖、边人工修整基坑、边铺碎石、边浇砼，砼垫层应满铺到基坑边，基坑暴露时间不宜过长；根据地下室基坑开挖的施工经验，基坑开挖后减少桩基应力释放产生的桩身位移、甚至断裂最有效的方法就是及时浇捣素砼垫层，应力释放是一个缓慢的渐变过程，因此浇筑素砼垫层，利用砼对桩颈周围均匀的锁定，从理论上讲应能够有效降低桩基应力释放时产生的负面作用。因此要求基坑砼垫层做到力争当天开挖当天完成浇捣，最晚确保在24小时内完成浇筑。根据边坡设计要求开挖边坡，挖机前面开挖，后面安排人工进行修坡，铲除松土，根据需要可在一级放坡平台及二级放坡的坡面上喷浆或浇筑素砼护坡，护坡紧跟挖机，土坡暴露时间不宜过长。护坡采用的砼塌落度为3～4cm，不易流淌，便于操作，护坡砼用木抹子拍打密实，并搓平，另派专人负责浇水养护；
3.3基坑开挖排水
（3）基坑开挖施工时应采取必要的止水、排水和防流土措施，坑内设置排水沟和集水井，采用集水明排，基坑四周设置截水沟等。而对于基坑开挖期间雷阵雨天气比较多的情况下，应对雨天基坑施工必须认真对待，视雨量大小而定，遇中雨、大雨天气必须停工。因基坑内的土体本身土质较差，当基坑开挖后，下雨时表面已遭破坏的土体特别容易蓄水，含水量高的土体容易产生滑坡。因此在雨天尤其要重视基坑内的排水、降水，做到及时排水、降水，以防基坑涌土、浮起。
3.4基坑开挖高位桩处理
根据现场踏勘发现工程桩未打到标高的高位桩有不少根，有些基本上与自然地面平，因此需要特别注意对高位桩的保护，严防高位桩断桩、移位，在挖土施工前对现场高位桩进行统计，在高位桩位置作好标记，对驾驶员进行交底，可以先挖除塘渣层，先截除一部分桩。挖土时在高位桩四周均匀、对称卸土（先卸挖机侧桩前的土），分层厚度不宜过厚，控制在80cm以内，保持桩侧的土压力均衡。
基坑施工监测
对于深基坑来说，其施工期间的监测是相当重要，是基坑施工的重要组成部分，通过监测可以及时发现基坑围护结构以及周围土体的变形情况等，为基坑的安全施工提供有效地保障。所采取的基坑监测方案必须建立在对工程场地地质条件、基坑围护设计和施工方案以及基坑工程相邻环境详尽的调查基础之上。
控制点设置控制点是整个监测的基准，所以在远离基坑的比较安全的地方布设。每次监测时，均应检查控制点本身是否受环境影响或破坏，确保监测结果的可靠性。 平面控制网的布设平面控制网应为独立控制网。控制点的埋设，应以工程的地质条件为依据，因地制宜进行，均应采用强制对中观测墩，对于自由等边三角形所组成的规则网形，当边长在200m以内时，测角网具有较好的点精度。为了有效检测沉降，一般设置三个水准点构成一组，要求埋设在基岩上或在沉降影响范围之外稳定的建筑物基础上，作为整个高程变形监测控制网的起始点。
结语
通过结合某小区的深基坑施工实例，简单分析了基坑所采取的支护技术，以及开挖时采取的分层挖土原则以及应注意的施工要点，提出采用信息化监测指导施工，以确保深基坑施工的安全和质量，工程整体效果良好。
参考文献：
[1] 高水琴．放坡开挖基坑的施工技术[J]．科学技术与工程，2010，31(01)：56～57.
[2] 徐平飞．温州世贸中心深基坑施工技术[J]．施工技术，2010，25(09)：31～32.
[3] 杨崎，赵国庆．深基坑开挖与支护设计施工的要点分析[J]．价值工程，2011，35(04)：78～79.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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发表于 2018-7-16 20:22:58