基坑开挖过程中对地上地下设施保护研究分析.doc

1、1基坑开挖过程中对地上地下设施保护研究分析【摘 要】多数 CBD 项目处于闹市区往往毗邻建筑物、道路、地下管线密集的城区，一旦进行土方开挖对周围环境造成不利影响。在城市的改造和建设中，深基坑土方开挖引起的周围地表土沉降、周围土体的变形、管线及其他地上地下市政设施做好必要的改移、保护措施，成为工程管理人员在施工过程要重点关注的地方。 【关键词】深基坑；管线保护；基坑监测 随着城镇化的进程，对城市地下空间进行进一步的开发和利用，使得基坑面积和开挖深度越来越大，由于多数项目处于闹市区往往毗邻建筑物、道路、地下管线密集的城区，一旦进行土方开挖对周围环境造成不利影响。地下、地面保护措施，主要是各种电杆、

2、电讯杆。地下是给排水管，以及各种电线、电缆、电话线、电缆等，这些设施是交通、城镇建设和人民生活不可缺少的重要组成部分。因此如何保护这些措施的定好和正常使用及管道连接时的安全工程，是我们施工中的一项重要任务，也是保证安全生产和工程顺序进行所必须做到的，成为工程管理人员在施工过程要重点关注的地方。 1 工程概况 某贸易展览中心一期综合配套区（公寓部分）工程，位于会展区以西，甬新河以东，民安东路以北。地下二层，上部二十一、二十四层框架结构。本工程的 5 座高楼高度都在 60-75 米之间，提供了约 460 套公2寓。本工程为二层地下室结构、上部配合高层建筑。本工程地下室面积大，属于大型基坑，基坑横向

3、、纵向长度约为 180m。基坑开挖面积约为22800 m2，基坑开挖深度 5.92m，局部电梯井部分开挖深度 9.02m。 2 周围建筑物情况 根据地质勘察报告及市政图纸显示：本基坑的东侧、南侧最小水平距离相距 7m 左右，有一条本市第一污水干管通过，该污水干管管径 1. 5m，埋置深度约 7m，管顶覆土厚度 5. 5m。同时还有一泵房，该泵房距基坑边缘 3. 45m。它是容纳本市开发区内化工工业和轻工业区的主要污水管道，日径流量达 20 万 t。西南角距离基坑 8 米左右还有 2 栋 90 年代建的 6 层住宅楼，故该工程基坑开挖施工时，必须确保这些建筑物及附属设施变形、沉降符合设计规范要求

4、。 3 工程地质情况 根据地质报告，本项目地貌近海相海积平原，地形平坦。打桩期间地表回填了 0.4m 左右的塘渣层。参照地勘报告，基坑土方开挖底板、承台、地梁、电梯井都位于层淤泥质粘土层，其土层深厚，含水量高，呈流塑状，蠕变性极强、土体抗剪强度极差、承载力极低。 4 基坑开挖及保护方案 4.1 施工程序 放坡开挖土体至冠梁面标高设置冠梁及基坑处侧梁板结构车道设坑外坡面及地表砼面层，并设好地表排水明沟及集水井分层放坡开挖土体至围梁及支撑面标高设水平围梁及支撑分层放坡开挖土体至地下室底板底标高人工修土边设板底垫层，并设好坑底集中排水挖3地槽至承台及地梁底标高并立即设好垫层及砖模，挖坑中坑土体至设计

5、标高，并立即设好垫层设底板处换撑板带做基础承台、地梁及底板地下主体结构施工至地下一层拆除支撑地下主体结构向上施工至地下室顶板分层回填夯实向上作业。 4.2 地上设施保护措施 地上设施的保护和加固，主要是在沟槽道旁的各种井口及电线杆，这些设施可能搬移或原地保留，均应采取保护和加固措施，各种井口及消防栓的保护方法设置警示标志，以免土埋和损坏，对于槽边的各种电杆，应预先采取各种和加固措施。 4.2.1 剪刀撑和单杆支撑加固方法 剪刀撑的方法是用两根直顺木质较好或其他圆木绑扎成剪刀形，支撑在电杆的上方。水泥杆的上支点应绑扎一块小方木，防止撑点滑动，木杆可直接用扒钉把死。 单杆支撑是将一根直顺，木质较好

6、的圆木的上端做成紧靠电杆的斜面，然后用 8 号铁丝将上端固定在电杆上。一般可绑扎一到或网道（缠绕 35 圈） ，支撑木杆时，绑扎铁丝可用小扒钉把死，水泥杆应捆紧，要防止支撑的松动。剪刀撑、撑杆与电杆的夹角为 30450，单杆撑夹角为 300。圆木的长度应根据沟宽和支点要求选择。其直径：剪刀撑不得小于 120mm，单杆撑不得小于 150mm。 4.2.2 普通拉线和“Y”型拉线钢板桩绑固的加固方法 这两种方法一般适用于各种槽（坑）边上电杆的加固，加固方法是先在电线杆周进行钢板桩与电线捆牢，钢板桩桩尖超过基坑底 23M，然4后再用 35 股数的 8 号铁丝或钢丝绳（“Y”型拉线的上端为两根铁丝或钢

7、丝绳，形同“Y” 。多用于并列杆的加固）连接在电杆的抱箍上，木质电杆可直接绑扎在电杆上，钢丝绳应用钢丝绳子轧头扎牢，并用小扒钉将铁丝或钢丝绳把紧。以防脱落。下支点应设置牢固的地锚，地锚可采用条石、道牙等。然后用拉线上的花篮螺丝将拉线调节至合适的紧度，且不可调节过紧，以防造成电杆的倾倒，拉线与电杆的夹角一般应为450，如受地形限制时可适当减少。但不应小于 300。 4.3 地下设施的保护和加固 在施工中挖掘到有地下设施时，如果设施要留在原位，则必须保护，防止损坏，并必须做好明显标志，如属管道，应指明管道中的物质，如易燃、有毒物质，则应采取有效保护措施，以免外漏而造成伤亡和其他事故。 4.3.1

8、拖板绑吊法 拖板绑吊法是一种简便易行、适应于各种电缆和小口径管道的加固。其方法是在沟槽上横放一根直径不小于 200mm，直顺、木质较好的原木等。横梁担在沟边的长度不小于 500mm，并加垫木板分散对沟壁的压力，然后在电缆（管）或管道底部垫上一块宽度不小于 300mm，厚度不小于50mm，长度与外露加固物相近的木板。若属电缆（管） ，木板的宽度应于电缆（管）的宽度一致，管身应用小方木垫平，以免绑吊受力时将管接口折裂。绑吊一般采用 8 号铁丝缠绕 46 圈，并捆至适合的紧度。 4.3.2 支撑法 支撑法是一种加固槽（坑）壁一侧外露管道的方法，在施工时如遇5槽（坑）外露管时，应留出不小于管径（坑）宽

9、度，然后按原槽（坑）边坡要求下挖，并采取逐挖加固（为加撑前应采取牵拉法加固） ，一般可采用井字撑加固，土质较差的应采取密撑加固。支撑加拆时应采取加新折旧的倒撑法，严禁管下超挖和一次将支撑全部拆完重加。 4.3.3 牵拉法 槽（坑）边不小于 1M 处设置一个牢固的锚桩（木桩或钢杆） ，用 8号铁丝将管子套好，然后将铁丝的两端牵拉合适的紧度固定在锚桩上。如遇电缆管的加固，需在管外侧紧靠一块和电缆外侧高度一致的木板，然后采取上述方法进行加固。 牵拉时，应在槽（坑）边加垫一块小木板或砖等，以免受力造成铁丝拉入土中，而达不到加固的目的。同时，还避免分段牵拉时由于受力不均而造成管道或电缆管接口错位。 5

10、基坑施工监测 基坑围护体系随着开挖深度增加必然会产生侧向变位，关键是侧向变位的发展趋势与控制。一般围护体系的破坏都是有预兆的，因而进行严密的基坑开挖监测非常重要。通过监测可及时了解围护体系的受力状况，可达到校正、修正设计和指挥现场施工的目的。本基坑监测结果如下： 1）沉降变形监测： 共设置 12 个点，基坑开挖过程中各观测点的最大沉降量为 0.5-5.5mm。 2）基坑水平位移监测： 设置了 8 根测斜管（ C1-C8） ，最大水平位移均比较小，仅在 4. 05-6. 69mm 之间，且在表层基坑深度范围以内，6在污水干管深度范围内仅 1mm 左右。 3）地下水水位监测： 共设置了 6 根观测

11、管（ S1-S6） ，各水位观测数值均满足基坑开挖施工的需要。 根据监测结果分析可知，基坑开挖过程中，污水干管周围深层土体的水平位移，基坑周围的建（ 构） 筑物沉降量和围护结构水平位移均较小，妥善地保护了污水干管的安全。也说明了基坑围护方案是成功的，本项目所编制的施工组织设计是合理的。 6 结束语 在复杂地质情况下和城市狭窄区域内进行基坑开挖是一项复杂且重要的工作，深基坑经常毗邻建筑物、道路、地下管线密集的城区，一旦进行土方开挖对周围环境造成不利影响。在城市的改造和建设中，深基坑土方开挖引起的周围地表土沉降、周围土体的变形、管线及其他地上地下市政设施做好必要的改移、保护措施，项目部一定要结合现场实际，认真分析监测数据资料，推断变形的原因，及时发现事故预兆，采取有针对性的控制措施，对周围建筑沉降变形、管线、地下水位等等进行控制，这样才能够圆满完成施工。 参考文献： 1JGJ120-99，建筑基坑支护技术规程S。 2GB50330-2002，建筑边坡工程技术规范 S。