深基坑土方开挖施工的建议

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【摘 要】本文根据某商品楼的实际情况,从基坑降水、排水措施,基坑开挖,基坑信息监控等方面论述深基坑土方开挖施工注意事项.

【关 键 词】深基坑；开挖；监测

0.工程简介

本商品楼位于城市广场附近,该工程土方开挖施工,长180m,宽55m,开挖土方量约为95000m3.地面较平整,周围道路通畅,配有排水管道,施工临时用水用电已经安装到位,本工程地下上部2.81m-3.62m深为回填土,以下为淤泥层和粉质粘土.

1.地下水现状

根据地质资料：拟建场地开挖施工的主要土层为杂填土,淤泥层,局部夹粉细砂层,填土层含建筑垃圾,透水性较好,尤其砂层透水性相当好,场地上部含水层的地下水属潜水,补给来源相当丰富,由于全场区都有砂层分布,含水量极丰富,对地下室基坑开挖施工带来很大的影响,容易产生塌方及流砂现象.

2.深基坑施工基坑排水、降水方法

在土方开挖过程中,当开挖底面标高低于地下水位的基坑（或沟槽）时,由于土的含水层被切断,地下水会不断渗入坑内.地下水的存在,非但土方开挖困难,费工费时,边坡易于塌方,而且会导致地基被水浸泡,扰动地基土,造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降,使建筑物开裂或破坏.因此,基坑槽开挖施工中,应根据工程地质和地下水文情况,采取有效地降低地下水位措施,使基坑开挖和施工达到无水状态,以保证工程质量和工程的顺利进行.排水方法：基坑、沟槽开挖时降低地下水位的方法很多,本工程主要采用设明沟、集水井排水法.为确保土方开挖时基坑边坡稳定,使坑内无积水,采取如下措施.（1）基坑外排水,采取在基坑周围设1.2m宽散水护坡,将地表水截入场内明沟内,经三次沉淀后,进入城市地下水道.（2）基坑内排水,采取在基坑底砖胎模侧形成集水沟,在集水沟两端挖掘集水井,具体尺寸如下：集水沟呈倒梯形,上口宽600mm,下口宽400mm,低于坑底0.6m.集水井孔径0.7m,低于坑底标高1m,放置潜水泵于集水井内,集水后用潜水泵接软管扬程流至场内明沟内.

3.开挖注意事项

（1）土方开挖前,应根据施工方案的要求,将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕.（2）建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸,必须经过检验合格；并办完预检手续.（3）夜间施工时,应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志,并要合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖.（4）开挖有地下水位的基坑槽、管沟时,应根据当地工程地质资料,采取措施降低地下水位.一般要降至开挖面以下0.6m,然后才能开挖.（5）施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等,应事先经过检查,必要时要进行加固或加宽等准备工作.（6）选择土方机械,应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑,以能发挥施工机械的效率来确定,编好施工方案.（7）施工区域运行路线的布置,应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定.

4.基坑降水施工注意的问题

（1）降水井布设前应进行降水井抽排水试验,根据抽排水试验数据计算出应布设个数.降水井应沿场内围护体周边均匀布设,场地中间应根据工程桩的位置合理布设.

（2）下井管必须保持井口标高一致.为保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度,必须架设扶正器.下管要准确,不可强力压下,以免损坏过滤器结构.

（3）洗井质量要确保,一般洗到井内出清水,基本不含砂,出水量大,井底沉砂不大于20cm.

5.合理确定开挖断面和顺序

本基坑出口限于场地西北角,无法形成封闭的运输线路.同时为配合注浆钢花锚杆的施工,土方开挖施工必须保证能及时提供锚杆施工工作面（在基坑边缘按分层分段要求开挖,开挖长度.宽度不大于5m的工作面）,因此采用“四边向中间,同时推进,分层分段,局部配合人工,接力挖掘”的施工方法.即第一层土方由挖土机挖掘直接装车外运,而其后的土方（包括淤泥层）用挖掘机集中堆土并用另一台挖掘机立即接力运卸土方.应注意以下几点控制措施：

（1）开挖前搅拌桩围护体强度应符合设计要求.

（2）用挖掘机接力转土,堆土高度不应超过2m,堆土时间不宜过长,应立即转运出坑外.

（3）挖掘机应在铺垫好的钢板上进行挖土,直接挖土的挖掘机应采用小型的,斗方以0.3m3为宜,转土的挖掘机可采用中型的.

（4）为缩短工期并及时保护已开挖面,减少开挖面的暴露时间,土方开挖与锚杆支护交叉进行,做到开挖一层,支护一层,开挖要做到分层.分块.对称.限时,以减少时间效应,便于整个支护体系的尽快形成并能受力,减少搅拌桩维护墙的变形,且在土钉墙强度达到设计要求后方可继续开挖下一层土方.

（5）应采取有效的排水.降水措施.地面设置临时排水沟或截水沟.

在淤泥土深基坑开挖施工中,每步开挖中围护墙体的暴露空间和时间越小,则控制基坑变形的效果越好,因此加快开挖和喷锚支撑速度的施工工艺是提高淤泥土深基坑工程技术经济效果的重要环节.本工程采用分小段（6m长）分层（0.6m深）开挖,严格控制每步开挖和支撑的暴露空间和时间,取得了显著成效.

6.实施基坑信息监测

对土方开挖过程进行基坑监控是实现信息化施工必不可少的关键环节,利用监控反馈的信息和数据,一方面可及时采取应急处理措施,防止发生重大工程事故,以便以低价取得最好的工程安全保障,另一方面不断深入和修正原有的认识和设计,避免不顾条件变化的“照图施工”.应注意如下监控：

（1）监测的时间间隔应结合施工进程确定,当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时,应加密观测次数.当有事故征兆时,应连续监测.

（2）本工程设计定出基坑变形监控标准为：桩墙顶位移小于51mm,桩墙体最大位移小于51mm,地面最大沉降小于61mm,且水平位移每天发展不超过11mm,基坑开挖中引起的桩顶隆起或沉降值不得超过11mm,每天发展不得超过3mm.当应力变形达到警戒值时,要及时向监理.设计.业主报告,以便采取对策,防止因延误而造成事故.

（3）埋设测点及测试初数据必须在水泥搅拌桩完成后土方开挖前完成.

（4）为确保监测无偏漏,一般布置两监测系统,组成监测体系：一是施工单位的自检监控,频率较密,主要是监测桩顶水平位移；二是由甲方委托的有资质的专业单位监测.施工单位每天对坡顶水平位移观测一次并绘成每点的位移曲线图,隔一段时间与观测数据进行比较,对位移曲线图总位移进行分析.出现位移量突变；位移量有增加趋势；位移量方向有改变的现象,必须结合水位观测进行分析产生原因,以便进行处理.

通过监测发现,基坑土方开挖在施工过程中前期的整体变形较小,但随后在靠工棚一侧,出现大面积土体隆起,整个基坑发生急遽变形,且发展较快,最大位移达到18cm.后查明原因是施工不当,基坑内较大面积堆土过高（超过2m）引起的.于是马上对基坑采取应急处理措施：对坑内进行回填,靠工棚一侧基坑外以上的土体进行了卸土处理,卸土面积为51m×7m×2m；对原围护体设计进行了修改（增加锚杆数量）,并及时进行了加固.通过监测,基坑位移及其他监测值都开始稳定,可以再进行土方开挖施工.

总之基坑降水,基坑开挖,基坑信息监控是基坑土方开挖施工过程中最关键最紧密的施工环节,作为工程师应尽可能多写调查与总结,为建筑施工提供更多的范例.[科]