唐少平

(長治市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西長治 046000)

深基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用

唐少平

(長治市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西長治 046000)

以天晚集小區(qū)3號樓基坑挖土為例，從周圍環(huán)境、地質(zhì)情況、總體施工方法、邊坡及穩(wěn)定性計(jì)算、基坑監(jiān)測等方面全面系統(tǒng)地闡述了深基坑開挖施工技術(shù)，為類似工程提供了參考。

高層建筑，深基坑，邊坡，計(jì)算，監(jiān)測

1 工程概況

天晚集小區(qū)3號樓位于長治市南天晚集路西側(cè)，長治市第二人民醫(yī)院西面，總建筑面積44 939．14 m2，剪力墻結(jié)構(gòu)，梁板式筏形基礎(chǔ)，地下2層，地上29層，建筑高度為87．55 m，屬高層建筑。

2 周圍環(huán)境

擬建3號住宅樓東面平行于南天晚集道路，與路側(cè)石相距17 m;南面為在建2號住宅樓，相距19 m;西面為空曠地形;北面局部有居民房，相距16 m。

3 地質(zhì)情況

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，擬建場地地形較平坦。場地及場地附近無全新活動斷裂，亦不存在影響本工程安全的滑坡、崩塌、地面沉降等不良地質(zhì)作用，擬建場地屬穩(wěn)定場地?？辈焯近c(diǎn)地面絕對標(biāo)高介于932．92 m～933．74 m之間。在勘察深度范圍內(nèi)，揭露地下水為孔隙潛水，穩(wěn)定水位埋深在現(xiàn)地面下5．5 m～6．8 m。

在基坑埋深范圍內(nèi)，場地土自上而下劃分為兩大層，其中第②層有兩個(gè)亞層，現(xiàn)依層序分述如下：

第①層素填土：分層深度平均2．5 m，雜色，稍濕，松散，欠固結(jié)，由粉質(zhì)粘土，粉土，煤屑，磚塊，白灰及少量建筑垃圾組成。

第②層：分為兩個(gè)亞層：

第②-1層濕陷性粉質(zhì)粘土：分層深度平均3．1 m，棕黃～褐黃色，可塑狀態(tài)，含云母，煤屑、多蟲孔及植物根，夾粉土薄層透視體。具高壓縮性，濕陷程度中等，稍光滑，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。該亞層在場地內(nèi)分布不連續(xù)，呈透視體體形形式分布。

第②-2層粉質(zhì)粘土：分層深度平均3．3 m，棕紅色，可塑狀態(tài)，含云母、煤屑、植物根，少量鈣質(zhì)結(jié)核。夾粉土薄層透視體。中等偏高壓縮性，不具濕陷性，稍光滑，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。

第③層粉質(zhì)粘土：分層深度平均10．3 m，棕黃～褐黃色，可塑狀態(tài)。含云母、氧化鐵、氧化鋁、煤屑等。局部夾粉土薄層透視體。具中等壓縮性，無搖振反應(yīng)，稍光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等。

4 總體施工方法

根據(jù)本工程地理位置周圍現(xiàn)場環(huán)境、地質(zhì)勘察報(bào)告土體情況和基坑開挖深度要求，現(xiàn)地面標(biāo)高相對設(shè)計(jì)±0．000為－0．2 m，基底設(shè)計(jì)標(biāo)高為－8．2 m，基坑挖深為現(xiàn)地面下8 m，穩(wěn)定水位埋深在現(xiàn)地面下5．5 m～6．8 m之間，遵循“分層開挖，嚴(yán)禁超挖”和“分層、分段、對稱、限時(shí)”的原則，經(jīng)邊坡坡度和穩(wěn)定性計(jì)算，考慮基坑邊10 kPa面荷載，確定本工程基坑開挖采用“縱向分三層，橫向分三區(qū)三段，四周邊坡錯(cuò)臺”的階梯狀機(jī)械大開挖方式。

第①層：放坡 1∶0．3，挖深 3 m。

第②層：四周留1．3 m 寬平臺，放坡 1∶0．3，挖深 2．5 m 至樁基作業(yè)面。CFG樁復(fù)合地基完成后，采用管井井點(diǎn)降水，將水位控制在標(biāo)高－9．0 m以下。

第③層(開挖樁間土)：四周留1．3 m 寬平臺，放坡1∶0．4，挖深2．5 m至坑底標(biāo)高。

5 計(jì)算土方開挖邊坡

結(jié)合本工程地質(zhì)及周圍環(huán)境情況，為了保證邊坡穩(wěn)定和施工安全，該基坑采用放坡開挖，其有關(guān)計(jì)算情況分析如下：

1)計(jì)算指標(biāo)與土質(zhì)狀況：

坑壁土為粘性土，重度γ=18 kN/m3，內(nèi)摩擦角 φ=16．3°，粘聚力 c=24．5 kN/m2，基坑開挖深度為 8．0 m。

2)基坑開挖最大邊坡的計(jì)算：

將上述指標(biāo)代入公式 h=2×c×sinθ×cosφ/［γ×sin2(θφ)/2］計(jì)算(θ為土方邊坡角度)，解得 θ=85．907°＞ φ =16．3°，為陡坡，坡度為0．1，所以通過計(jì)算得出基坑壁最大土方坡度為1∶0．1 (垂直∶水平);而工程實(shí)際最小土方坡度為1∶0．3，滿足總體方案要求。

6 基坑邊坡穩(wěn)定性計(jì)算

6．1 有關(guān)計(jì)算指標(biāo)介紹

1)本工程計(jì)算邊坡穩(wěn)定性采用條分法，由于受地下水的影響，基坑外側(cè)水位到坑頂?shù)木嚯x為6．8 m，內(nèi)側(cè)水位到坑頂?shù)木嚯x為8．8 m。

2)放坡指標(biāo)和坑邊堆載情況在“4總體施工方法”中已經(jīng)說明，基坑土層分層指標(biāo)見表1。

表1 基坑土層分層指標(biāo)

6．2 計(jì)算安全系數(shù)

7 土方開挖的順序和方法

場地開挖放坡，按方案要求基本不受限制。開挖時(shí)依據(jù)開挖線自南向北，自上而下，分層分段依次開挖。挖出土方均由挖掘機(jī)直接裝自卸汽車全部外運(yùn)。

具體開挖區(qū)段或流向如表2所示。

表2 開挖區(qū)段表

第①層按表2∶1區(qū)第1段，第2段，第3段，2區(qū)第1，2，3段，3 區(qū)第1，2，3 段的順序，以1∶0．3 坡度挖至 －3．2 m。

第②層開挖順序同第①層，四周留1．3 m寬平臺，以1∶0．3坡度開挖至－5．7 m(CFG樁復(fù)合地基作業(yè)面)，在2區(qū)第1段位置挖出機(jī)械臨時(shí)坡道，CFG樁復(fù)合地基完成后，采用管井井點(diǎn)降水，使地下水位標(biāo)高控制在－9．0 m以下。

第③層開挖順序同第①層，四周再留1．3 m寬平臺，以1∶0．4坡度開挖至－8．2 m(設(shè)計(jì)基底標(biāo)高)。

8 安全技術(shù)措施

1)土方開挖前應(yīng)根據(jù)施工方案和技術(shù)交底，對周圍地下管線、人防及其他構(gòu)筑物的情況和具體位置有所了解，并采取保護(hù)措施。

2)人工配合機(jī)械開挖土方時(shí)，嚴(yán)禁在挖掘機(jī)工作范圍內(nèi)作業(yè)，當(dāng)需要人工處理其工作范圍土方時(shí)，應(yīng)停止機(jī)械作業(yè)。

3)上、下基坑應(yīng)搭設(shè)安全通道，基坑四周采用鋼管做圍護(hù)欄桿，夜間施工應(yīng)有足夠的照明設(shè)施。

4)基坑開挖和施工期間，應(yīng)設(shè)專人對基坑周圍情況進(jìn)行觀察和監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)項(xiàng)目部進(jìn)行處理或啟動應(yīng)急預(yù)案。

5)坑內(nèi)及施工場地的道路應(yīng)及時(shí)整修，確保運(yùn)土汽車安全通行，同時(shí)設(shè)專人指揮引導(dǎo)車輛。

9 基坑監(jiān)測要求

基坑開挖及地下室施工期間，將會對周邊環(huán)境和建筑物產(chǎn)生不同程度的影響。為此需對基坑施工全過程進(jìn)行安全監(jiān)測，及時(shí)掌握基坑開挖及施工過程中可能出現(xiàn)的各種不利因素，為合理施工安排基坑開挖進(jìn)度，及時(shí)掌握工程整體沉降量和變形趨勢，確保基坑開挖和基礎(chǔ)施工期間的施工安全。通過施工期間全過程基坑監(jiān)測和觀察，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，并且監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有達(dá)到臨界值。

［1］北京筑龍建業(yè)科技有限公司．施工現(xiàn)場設(shè)施安全級常用計(jì)算軟件［Z］．

［2］江正榮．建筑施工計(jì)算手冊［M］．第2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007．

［3］衛(wèi) 芷．大型超深基坑工程綜合施工技術(shù)［J］．山西建筑，2012，38(10)：82-83．

The application of construction technology of deep foundation pit excavation

TANG Shao-ping

(Changzhi Construction Engineering Quality Supervision Station，Changzhi 046000，China)

Taking the foundation pit excavation of Tianwanji residential No．3 building as an example，this paper comprehensively and systematically elaborated the deep foundation pit excavation construction technology from surrounding environment，geological conditions，overall construction method，slope and stability calculation，foundation pit monitoring and other aspects，offered reference for similar engineering．

high-rise building，deep foundation pit，side slope，calculation，monitoring

TU463

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.13.043

1009-6825(2014)13-0071-02

2014-02-24

唐少平(1976-)，男，工程師