胡鋼
摘要:基坑土方開(kāi)挖深度超過(guò)3m(含3m)或雖未超過(guò)3m但地質(zhì)條件和周邊環(huán)境復(fù)雜的基坑(槽)支護(hù);開(kāi)挖深度超過(guò)3m(含3m)的基坑(槽)的土方開(kāi)挖工程,屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍。開(kāi)挖深度超過(guò)5m(含5m)的基坑(槽)的土方開(kāi)挖、支護(hù)工程以及開(kāi)挖深度雖未超過(guò)5m,但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜, 或影響毗鄰建筑(構(gòu)筑)物安全的基坑(槽)的土方開(kāi)挖、支護(hù)工程,屬于超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍。建筑工程基坑土方開(kāi)挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)要求相一致,并遵循“開(kāi)槽支撐,先撐后挖,分層開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖”的原則?;舆吔缰車孛鎽?yīng)設(shè)排水溝,對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。以下將對(duì)基坑支護(hù)與開(kāi)挖施工技術(shù)展開(kāi)討論。
關(guān)鍵詞:建筑工程基坑支護(hù)開(kāi)挖
中圖分類號(hào):TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、淺基坑的開(kāi)挖
1.淺基坑開(kāi)挖,應(yīng)先進(jìn)行測(cè)量定位,抄平放線,定出開(kāi)挖長(zhǎng)度,按放線分塊(段)分層挖土。根據(jù)土質(zhì)和水文情況,采取在四周或兩側(cè)直立開(kāi)挖或放坡,保證施工操作安全。
2.當(dāng)開(kāi)挖基坑土體含水量大而不穩(wěn)定,或基坑較深,或受到周圍場(chǎng)地限制而需用較陡的邊坡或直立開(kāi)挖而土質(zhì)較差時(shí),應(yīng)采用臨時(shí)性支撐加固。挖土?xí)r,土壁要求平直,挖好一層,支一層支撐。開(kāi)挖寬度較大的基坑,當(dāng)在局部地段無(wú)法放坡,或下部土方受到基坑尺寸限制不能放較大坡度時(shí),應(yīng)在下部坡腳采取加固措施,如采用短樁與橫隔板支撐或砌磚、毛石或用編織袋、草袋裝土堆砌臨時(shí)矮擋土墻,保護(hù)坡腳。
3.相鄰基坑開(kāi)挖時(shí),應(yīng)遵循先深后淺或同時(shí)進(jìn)行的施工程序。挖土應(yīng)自上而下水平分段分層進(jìn)行,邊挖邊檢查坑底寬度及坡度,不夠時(shí)及時(shí)修整,至設(shè)計(jì)標(biāo)高,再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡清底,檢查坑底寬度和標(biāo)高。
4.基坑開(kāi)挖應(yīng)盡量防止對(duì)地基土的擾動(dòng)。當(dāng)用人工挖土,基坑挖好后不能立即進(jìn)行下道工序時(shí),應(yīng)預(yù)留15~30cm一層土不挖,待下道工序開(kāi)始再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用機(jī)械開(kāi)挖基坑時(shí),為避免破壞基底土,應(yīng)在基底標(biāo)高以上預(yù)留一層結(jié)合人工挖掘修整。使用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)時(shí),保留土層厚度為15~20cm,使用正鏟、反鏟或拉鏟挖土?xí)r為20~30cm。
5.在地下水位以下挖土,應(yīng)在基坑四周挖好臨時(shí)排水溝和集水井,或采用井點(diǎn)降水,將水位降低至坑底以下50cm,以利挖方進(jìn)行。降水工作應(yīng)持續(xù)到基礎(chǔ)(包括地下水位下回填土)施工完成。
6.雨期施工時(shí),基坑應(yīng)分段開(kāi)挖,挖好一段澆筑一段墊層,并在基坑四圍以土堤或挖排水溝,以防地面雨水流入基坑內(nèi);同時(shí),應(yīng)經(jīng)常檢查邊坡和支撐情況,以防止坑壁受水浸泡,造成塌方。
7.基坑開(kāi)挖時(shí),應(yīng)對(duì)平面控制樁、水準(zhǔn)點(diǎn)、基坑平面位置、水平標(biāo)高、邊坡坡度等經(jīng)常復(fù)測(cè)檢查。
8.基坑挖完后進(jìn)行驗(yàn)槽,做好記錄;如發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與地質(zhì)勘探報(bào)告、設(shè)計(jì)要求不符時(shí),應(yīng)與有關(guān)人員研究及時(shí)處理。
二、淺基坑的支護(hù)
1.斜柱支撐:水平擋土板釘在柱樁內(nèi)側(cè),柱樁外側(cè)用斜撐支頂,斜撐底端支在木樁上,在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適于開(kāi)挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土?xí)r。
2.錨拉支撐:水平擋土板支在柱樁的內(nèi)側(cè),柱樁一端打入土中,另一端用拉桿與錨樁拉緊,在擋土板內(nèi)側(cè)回填土,適于開(kāi)挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土,不能安設(shè)橫撐時(shí)使用。
3.型鋼樁橫擋板支撐;沿?fù)跬廖恢妙A(yù)先打人鋼軌、工宇鋼或H型鋼樁,間距1.0~1.5m,然后邊挖方,邊將3~6cm厚的擋土板塞進(jìn)鋼樁之間擋土,并在橫向擋板與型鋼樁之間打上楔子,使橫板與土體緊密接觸,適于地下水位較低、深度不很大的一般黏性或砂土層中使用。
4.短樁橫隔板支撐:打入小短木樁或鋼樁,部分打人土中,部分露出地面,釘上水平擋土板,在背面填土、夯實(shí),適于開(kāi)挖寬度大的基坑,當(dāng)部分地段下部放坡不夠時(shí)使用。
5.臨時(shí)擋土墻支撐:沿坡腳用磚、石疊砲或用裝水泥的聚丙烯扁絲編織袋、草袋裝土、砂堆砌,使坡腳保持穩(wěn)定。適于開(kāi)挖寬度大的基坑,當(dāng)部分地段下部放坡不夠時(shí)使用。
6.擋土灌注樁支護(hù):在開(kāi)挖基坑的周圍,用鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟成孔,樁徑400~500mm,現(xiàn)場(chǎng)灌筑鋼筋混凝土樁,樁間距為1.0~1.5m,在樁間土方挖成外拱形使之起土拱作用。適用于開(kāi)挖較大、較淺(<5m)基坑,鄰近有建筑物,不允許背面地基有下沉、位移時(shí)采用。
7.疊袋式擋墻支護(hù):采用編織袋或草袋裝碎石(砂礫石或土)堆砌成重力式擋墻作為基坑的支護(hù),在墻下部砌500mm厚塊石基礎(chǔ),墻底寬由1500~2000mm,頂寬適當(dāng)放坡卸土1.0~1.5m,表面抹砂槳保護(hù)。適用于一般黏性土、面積大、開(kāi)挖深度應(yīng)在5m以內(nèi)的淺基坑支護(hù),
三、深基坑的支護(hù)
深基坑土方開(kāi)挖,當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)不具備放坡條件,放坡無(wú)法保證施工安全,通過(guò)放坡及加設(shè)臨時(shí)支撐已經(jīng)不能滿足施工需要時(shí),一般采用支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)支擋,以保證基坑的土壁穩(wěn)定。支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型有排樁或地下連續(xù)墻、水泥土墻、逆作拱墻或采用上述形式的組合等。
(―)排樁或地下連續(xù)墻
通常由圍護(hù)墻、支撐(或土層錨桿)及防滲帷幕等組成。排樁可根據(jù)工程情況為懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)和錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻可與內(nèi)支撐、逆作法、半逆作法結(jié)合使用,施工振動(dòng)小、噪聲低,墻體剛度大,防滲性能好,對(duì)周圍地基擾動(dòng)小,可以組成具有很大承載力的連續(xù)墻。
(二)水泥土樁墻
水泥土樁墻,依靠其本身自重和剛度保護(hù)坑壁,一般不設(shè)支撐,特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐。水泥土墻有深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型,通常呈格構(gòu)式布置。
適用條件:基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí);水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150KPa;基坑深度不宜大于6m。
(三)逆作拱墻
當(dāng)基坑平面形狀適合時(shí),可采用拱墻作為圍護(hù)墻。拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱墻和組合拱墻。對(duì)于組合拱墻,可將局部拱墻視為兩鉸拱。
適用條件:基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為三級(jí);淤泥和淤泥質(zhì)土場(chǎng)地不宜采用;拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12m;地下水位高于基坑底面時(shí),應(yīng)采取降水或截水措施。
四、深基坑的土方開(kāi)挖
在深基坑土方開(kāi)挖前,要制定土方工程專項(xiàng)方案并通過(guò)專家論證;要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位及周圍環(huán)境進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。
1.深基坑工程的挖土方案,主要有放坡挖土、中心島式(也稱墩式)挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者無(wú)支護(hù)結(jié)構(gòu),后三種皆有支護(hù)結(jié)構(gòu)。
2.土方開(kāi)挖順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況一致,并遵循“開(kāi)槽支撐,先撐后挖,分層開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖”的原則。
3.防止深基坑挖土后土體回彈變形過(guò)大。施工中減少基坑回彈變形的有效措施,是設(shè)法減少土體中有效應(yīng)力的變化,減少暴露時(shí)間,并防止地基土浸水。因此,在基坑開(kāi)挖過(guò)程中和開(kāi)挖后,均應(yīng)保證井點(diǎn)降水正常進(jìn)行,并在挖至設(shè)計(jì)標(biāo)髙后,盡快澆筑墊層和底板。必要時(shí),可對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下部土層進(jìn)行加固。
4.防止邊坡失穩(wěn)。
5.防止樁位移和傾斜。打樁完畢后基坑開(kāi)挖,應(yīng)制定合理的施工順序和技術(shù)措施,防止樁的位移和傾斜。
如果打樁后緊接著開(kāi)挖基坑,由于開(kāi)挖時(shí)的應(yīng)力釋放,再加上挖土髙差形成一側(cè)卸荷的側(cè)向推力,土體易產(chǎn)生一定的水平位移,使先打設(shè)的樁易產(chǎn)生水平位移。軟土地區(qū)施工.這種事故已屢有發(fā)生,值得重視。為此,在群樁基礎(chǔ)樁打設(shè)后,宜停留一定時(shí)間,并用降水設(shè)備預(yù)抽地下水,待土中由于打樁積聚的應(yīng)力有所釋放,孔隙水壓力有所降低,被擾動(dòng)的土體重新固結(jié)后,再開(kāi)挖基坑土方。而且土方的開(kāi)挖宜均勻、分層,盡量減少開(kāi)挖時(shí)的土壓力差,以保證樁位正確和邊坡穩(wěn)定。
6.配合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工。
挖土方式影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載,要盡可能使支護(hù)結(jié)構(gòu)均勻受力,減少變形。為此,要堅(jiān)持采用分層、分段、均衡、對(duì)稱的方式進(jìn)行挖土。
結(jié)束語(yǔ):基坑支護(hù)與土方開(kāi)挖施工必須按《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)[2009]87號(hào)文)的規(guī)定執(zhí)行,嚴(yán)格按照要求進(jìn)行基坑的支護(hù)與開(kāi)挖。