提要:本工程基坑施工由于采用了分層分段的施工方法,并在土方開挖過程中利用水平支撐得以平衡基坑外側(cè)土壓力,同時(shí)采用管井井點(diǎn)降水,改善了土體的抗剪強(qiáng)度,進(jìn)而達(dá)到基坑安全的目的。
關(guān)鍵詞:基坑;水平支撐;支護(hù)結(jié)構(gòu);土方開挖
1工程概況:
本工程基坑周邊有兩條地下混凝土供、排水管道對(duì)取土施工帶來不便,南面有一條Ф1000mm的市政污水混凝土管道,西面有一條Ф600mm至熱電廠的供水混凝土管道。地基土自上而下分為8層,地下水位隨季節(jié)有一定變化,現(xiàn)處于多雨季,近期較高。本項(xiàng)目池體規(guī)格(Фm×Hm)直徑為16m×12.5m×2套;底板外徑為19.0m,結(jié)構(gòu)形式為弧形剪力墻,基坑呈“∞”型狀,埋深為6.485米,土方開挖量大。
2 地質(zhì)及樁基情況:
本工程場(chǎng)區(qū)地形較平坦,地面標(biāo)高最大值65.38m,最小值64.67m,地表相對(duì)高差0.71m。場(chǎng)地所處地貌類型為河流沖積平原?;鶐r涂層主要是由淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土等土層組成。樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,混凝土等級(jí)為水下C30,樁徑Ф800mm,主筋12Ф20,加強(qiáng)筋Ф14@1500,螺旋筋為Ф8@100/200,梅花點(diǎn)焊,鋼筋籠分3節(jié)制作,總長約28.25m,有效長度為27.75m。
3 水文地質(zhì)條件:
本場(chǎng)地的地下水有潛水含水層和承壓水含水層,存在較大的滲透性差異,透水性好,含水量豐富,具有弱承壓性。
4 土方施工方案:
4.1 施工前準(zhǔn)備
對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地上的障礙物進(jìn)行全面清查;制定排障計(jì)劃和處理方案幷采取有效地防護(hù)加固措施,綜合考慮工程的現(xiàn)場(chǎng)情況、進(jìn)度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運(yùn)問題,劃分并確定土方的最優(yōu)調(diào)配區(qū),減少重復(fù)倒運(yùn)。
構(gòu)筑物的定位樁需經(jīng)檢驗(yàn)核準(zhǔn)后方可施工。做好軸線定位的控制和校核,進(jìn)行測(cè)量定位放線,設(shè)置龍門板、放出基坑挖土灰線、上部邊線和底部邊線與水準(zhǔn)標(biāo)志,龍門板應(yīng)離開開挖坑邊緣3.0m~5.0m,經(jīng)常查看校核加以保存,根據(jù)圖紙復(fù)核軸線、標(biāo)高、灰線等數(shù)據(jù)無誤后方可開挖。
為了便于施工及有利于基坑邊坡穩(wěn)定,土方開挖前先做好定位放線工作,及時(shí)配合基坑圍護(hù)單位做好邊坡及井點(diǎn)降水設(shè)備的布設(shè),各級(jí)井點(diǎn)先預(yù)抽水4-5天,待坑內(nèi)水位下降至作業(yè)面標(biāo)高下1米后開始挖土。
按基坑圍護(hù)圖紙要求,沿基坑開挖面放好開挖邊線,臨基坑圍護(hù)線放坡,基坑邊工作面放800寬,沿工作面周邊做300×300排水溝,東、西兩側(cè)分別各做一個(gè)1000×1000×1000集水井。
4.2圍護(hù)方案設(shè)計(jì):
選用V#拉森鋼板樁,以自然地面為±0.000m,樁頂標(biāo)高為-2.00m,樁長8m,因考慮鋼板樁剛度相對(duì)較小,則必須要求增加一道水平支撐,使支撐間凈空高度減小,在施工時(shí)鋼板樁頂以上至自然地坪段(厚2.0m,寬度為3m土層)荷載全部卸去。
水平支撐的主受力桿件沿基坑周邊呈45度斜向布置,主受力支撐間有腹桿連接,形成平面桁架結(jié)構(gòu)。
4.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工:
基坑的圍護(hù)使用鋼板樁擋土、止水,支撐則根據(jù)計(jì)算確定設(shè)置。地下部份結(jié)構(gòu)施工完成后,拔除鋼板樁,方便后續(xù)施工的構(gòu)筑物與先施工構(gòu)筑物的地下連接。第一次先挖至第一道支撐底標(biāo)高,第二次挖土至池基底標(biāo)高,人工清理基底汽車吊清運(yùn),澆筑墊層砼,由于基坑圍護(hù)支撐設(shè)計(jì)合理,挖土階段嚴(yán)格按施工組織要求控制挖土范圍、流向等。本工程挖土僅15天完成。
4.4挖土施工方案:
根據(jù)道路方面決定,為了避免方便施工,不引起施工阻塞,本次開挖采取由東向西退行開挖施工。
土方開挖由專人指揮,采取分層分段對(duì)稱開挖。并嚴(yán)格遵循“分層開挖、嚴(yán)禁超挖”及“大基坑小開挖”的原則。當(dāng)挖至標(biāo)高接近基礎(chǔ)底板標(biāo)高時(shí),邊抄平邊配合人工清槽,防止超挖,并按圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求及時(shí)修整邊坡及放坡,防止土方坍塌。防護(hù)樁體周圍300土方采用人工清理,然后用挖機(jī)帶走。
基坑開挖程序:測(cè)量放線→切線分層開挖→排、降水→修坡整平→留足預(yù)留土層等,相鄰基坑開挖時(shí),遵循先深后淺或同時(shí)進(jìn)行的施工工序。
在開挖土方時(shí), 安排二人用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行軸線、中心點(diǎn)和樁的標(biāo)高測(cè)量, 確保位置正確和開挖土方時(shí)不得超挖。
雨期施工時(shí),基坑應(yīng)分段進(jìn)行開挖,并在基坑兩側(cè)圍以土堤或挖排水溝,以防地面雨水流入基坑槽,同時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查邊坡和支護(hù)情況,防止坑壁受雨水浸泡造成塌方。
基坑開挖施工至基礎(chǔ)底板標(biāo)高時(shí),在24小時(shí)內(nèi)必須完成素砼墊層,墊層延伸至圍護(hù)結(jié)構(gòu)邊。
4.5基坑降排水措施:
地下水控制方法可采取集水明排法、降水法、截水和回灌法等形式單獨(dú)或組合使用。當(dāng)因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時(shí),宜采用截水或回灌法。本項(xiàng)目基坑采用了降水法降
低地下水位,在兩池之間凹處部位設(shè)Ф400降水井和Ф300降水觀察井,設(shè)潛水泵進(jìn)行降水??觾?nèi)和坡頂周邊做排水溝、集水井。將滲透水、地面水、雨水等有序的排出場(chǎng)外,防止浸泡基坑和邊坡,保證支護(hù)結(jié)構(gòu)泄水孔的長期暢通。
4.6基坑監(jiān)測(cè):
地面沉降觀測(cè):沿地下結(jié)構(gòu)支護(hù)結(jié)構(gòu)周邊范圍內(nèi)按10m/個(gè)設(shè)置支護(hù)樁墻頂部和坑周地面沉降觀測(cè)點(diǎn)。支護(hù)樁(墻)內(nèi)和外側(cè)土體深層水平位移監(jiān)測(cè)。沿地下結(jié)構(gòu)周邊共設(shè)置測(cè)斜管4根,位置為支護(hù)樁內(nèi)和支護(hù)墻體外側(cè)土體內(nèi),以判斷支護(hù)樁(墻)在水土壓力作用下的變形及其與地面沉降位移的相關(guān)性,控制值為60mm。地下水位觀測(cè)。在基坑四周設(shè)置水位觀察井,設(shè)置地下水位觀測(cè)斷面2個(gè),每斷面1個(gè)觀測(cè)孔,另設(shè)置2個(gè)坑內(nèi)水位觀測(cè)孔。
4.7 環(huán)境及安全文明保護(hù)措施:
施工場(chǎng)地進(jìn)出口設(shè)置專門車輛沖洗及沉淀系統(tǒng),派專人沖洗,嚴(yán)禁出場(chǎng)車輛帶泥及污染物上市政道路。夜間施工配備足夠照明,主要通道不留氓點(diǎn)。
現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須進(jìn)行技術(shù)交底,并持證作業(yè),掛牌負(fù)責(zé),定機(jī)定人操作。特種作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的資格證書,并嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工,做好安全技術(shù)交底工作。
操作工人的三級(jí)安全教育要抓好,了解施工環(huán)境及作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)場(chǎng)做好三級(jí)配電三級(jí)保護(hù)措施,并有專職的機(jī)電負(fù)責(zé)人。
及時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常情況立即啟動(dòng)基坑坍塌應(yīng)急救援預(yù)案。
廢水、廢物、噪聲都應(yīng)符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門的有關(guān)規(guī)定,并申報(bào)排污許可證。
結(jié)論:基坑土方開挖施工技術(shù)在本項(xiàng)目的成功應(yīng)用,在經(jīng)濟(jì)上大大節(jié)省了建設(shè)成本,在使用方的施工評(píng)估報(bào)告中得到了肯定和證實(shí)。為日后深基坑圍護(hù)施工提供了經(jīng)驗(yàn),根據(jù)基礎(chǔ)各部位開挖深度的不同,采取了即時(shí)、對(duì)稱、分層分塊等方法,同時(shí)采用挖土卸載、井點(diǎn)降水等技術(shù)措施,達(dá)到了施工工期短,經(jīng)濟(jì)投入少,基坑安全的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] JGJ120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[s].
[2] 劉建航,候?qū)W淵?;庸こ淌謨?cè)[M]。北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997。