1、某软土深基坑开挖支护安全施工技术管理研究分析摘要:由于放坡开挖深基槽施工在江浙地区比较常见,开挖土方出现突发事故时,为确保基坑和周边建筑物及地下管线的安全,我们一定要充分周密地设计好基槽降水和基坑支护开挖方案。 关键词:深基坑,风险识别,应急措施 中图分类号:TV551 文献标识码: A 1 工程概况 本工程位于苏州市吴江区学院路以北,励志路以东。+0.000 相当于85 国家高程基准 3.100 米,本工程地下人防由苏州市天地民防建筑设计研究院有限公司;总部经济中心工程由苏州工业园区设计研究院股份有限公司设计。本工程总建筑用地 14883.5 平方米,建筑总面积 57209.97平方米,地上
2、建筑面积 44522.57 平方米,地下建筑面积 12687.4 平方米。总部经济中心地上 24 层,地下 1 层,本工程设计合理使用年限为 50年,抗震设防烈度为 6 度,抗震设防类别为丙类,防水等级为二级,地下工程的钢筋混凝土结构应采用防水混凝土,防水混凝土的抗渗等 2 基坑开挖安全全面管理措施 2.1 前期准备工作 为确保施工质量、安全、搞好文明施工,根据场地环境位置、项目特点及施工顺序,根据总平面图要求做好水电布置,修筑临时道路,基坑开挖施工前,首先做好基坑四周地面硬化工作。搭建临时设施,清除现场障碍,搞好场地平整和围护工作。开挖过程中,随时对渗漏水点进行处理,避免造成地下水大量流失导
3、致水土流失。 2.2 基坑设计说明 基坑面积约为 17500m2,周长约为 600m。基坑非人防区底板底标高为-6.05m(含垫层) ,人防区底板底标高为-7.15m(含垫层) ,坑中坑深度为 1.60m。基坑主要挖深为非人防区 3.85m(西侧 5.45m) ,人防区4.95m。约为 17500,周长约为 600m。基坑非人防区底板底标高为-6.05m(含垫层) ,人防区底板底标高为-7.15m(含垫层) ,坑中坑深度为1.60m。基坑主要挖深为非人防区 3.85m(西侧 5.45m) ,人防区 4.95m。 西侧采用钻孔灌注桩+双轴水泥土搅拌桩坑内加固的支护形式。其他三侧采用自然放坡+双轴
4、水泥土搅拌桩重力式挡墙的支护形式,其中北侧重力式挡墙既起支护作用又起道路加固作用。坑中坑采用双轴水泥土搅拌桩重力式挡墙的支护形式。 2.3 坡面喷锚支护 人工修坡,顺坡铺设 1 目钢丝网,每 2.00 米用 200mm 长 6 钢筋斜插土中固定。面层细砼级配为 1:2:2,细砼强度等级为 C20,喷射厚度为 0.10m,坡顶外翻不小于 1.00m。 2.4 基坑开挖工艺流程 土方开挖必须在深搅桩养护到龄期后进行。开挖拟采用“中心岛”式开挖,即先沿基坑边线指定位置开挖,坑中间的土便自然形成了“孤立岛” ,这样给护坡的施工创造出作业面。在基坑边开挖时采取分段跳挖的形式来施工,以提高土体白稳高度,严
5、禁边坡超挖及连续长距离大范围开挖。在坑内“中心岛”附近,为中心开挖区,可自由开挖。基坑挖至最后时预留一条坡道,宽度约 6m,挖掘机随坡道后退并将坡道土挖运场外。 拟采用 3 台履带式反铲挖掘机、12 辆自卸汽车,配合清运土方辅助人员进行开挖施工。施工顺序拟从北向南进行。根据工程土方量及基坑开挖深度,土方开挖拟分 2 层均衡开挖。土方开挖过程中与坡面挂网喷浆作业配合,减少相互干扰,做到工序衔接紧密。 土方开挖时严禁重型车辆在深层搅拌桩上反复碾压,应注意支护体系,严禁碰撞或破坏。土方应分层开挖,严禁一挖到底。当位移量或沉降量超过警戒值时,应停止开挖,如有必要须及时回填,以控制位移量和沉降量。为确保
6、挖土过程中不碰撞采用的工程桩,将安排专门施工指挥员,根据实际桩顶标高及时指挥挖掘机控制开挖深度。 做好基坑内、外的排水是保证施工顺利进行的关键。土方开挖阶段的排水沟在基坑内和基坑外分别设置。坑外排水沟在土方开挖前设置。随土方开挖方向,基坑内沿四周设排水沟,并每隔一定距离设置集水井,排水沟采用砖砌,集水井采用钢筋笼包钢丝网,周边填石子的办法做成,随挖随设。基坑内积水通过明沟排入集水井,坑内集水井的直径应大于 0.5米,深度应超出挖土平面深度 1 米左右,布置在基坑的四周,与深搅桩距离大于 2 米,防止水浸泡深搅桩而影响强度。构造和坑外集水井相似。基坑中集水井内积水由潜水泵抽出汇入统一的排水系统,
7、集中排至市政下水道,使基坑内保持干燥。 3 基坑开挖风险识别及防护措施 3.1 基坑开挖突然涌水的防护措施 基坑突涌或管涌等问题的产生,是基坑之下的承压水作用,基坑开挖减小了含水层上覆不透水层厚度,承压水头压力顶裂或冲毁基坑底板。因此,当遇到基坑突涌、管涌等问题时,不能采用井点降水降低承压水头,应采用地基加固方法,即根据地层透水性和流动性,在泌水性较大的围护结构外侧,采用旋喷桩、或水泥浆、化学注浆法做成防水帷幕,严防围护结构缝隙水土流失和围护结构底部管涌,防水帷幕在坑底以下的插入深度务必满足抗管涌的安全要求,并配备备用的 40 米扬程水泵,确保基坑不积水浸泡。 2.2 突然流砂的防护措施 在细
8、砂、粉砂层土中往往会出现局部流砂或管涌的情况,给基坑施工带来困难。如流砂十分严重则会引起沉降、支撑失稳。 流砂一般发生在围护结构附近,如果设计围护结构的嵌固深度满足要求,则流砂的原因一般是由于坑底的钻孔桩出现较大的孔洞,出入口支护排桩中再现断层或由于排桩间距较大,其后止水帷幕又出现漏桩、断桩或孔洞,造成流砂通道所致。发生这类流砂,一般范围不大,采用围护外侧增设旋喷桩止水帷幕的方法处理。如果流砂十分严重则在支护墙前面打设一排钢板桩,随后在钢板桩与围护桩间进行注浆。打入的钢板桩底超过流沙层 1 米,钢板桩的打设宽度比管涌范围较宽 35m。 3.3 防变形措施 主要防止基坑支撑失稳造成围护结构严重位
9、移,导致周围建筑物变形、下沉、开裂。防止基坑钢管支撑失稳措施为: 开挖至支撑位置后,立即按设计位置采用两台吊车架设支撑。钢管支撑壁厚不得小于设计规定厚度,钢管材质符合要求。钢支撑架设后及时用两台千斤顶施加预应力,达设计吨位 105%后保持压力 10 分钟,经检查无变形后加塞锁紧楔块。架立时端头与座板应密贴,防止偏心受压。 基坑开挖后,要注意观测是否有基坑底面回弹隆起的情况,一旦发现,要立即停止施工,人员、机械撤离基坑,并进行堆料反压,同时向监理、业主及设计单位上报。 3.4 变形监测 基坑开挖基间要加强加密对围护桩的位移、变形、侧土压力支撑轴力和围护结构周边土体的侧向变形,地面沉降、孔隙水压力
10、和地下水位等项目的监测。加强对地下管线沉降与位移的监测,并密切注意基坑周边 30m 范围内的地表裂缝开展情况,做到及时发现,及时处理,确保基坑开挖的安全。 3.5 支护结构失稳应急措施 若土方开挖过程中出现局部坑壁位移过大,坑边出现裂隙等情况,应及时暂停土方沿基坑纵向的开挖范围,采取增加钢支撑等措施控制变形开展;若变形发展迅速,应立即回填土方,阻止变形进一步扩大,待查明原因并采取相应措施后方可继续开挖; 若在土方开挖过程中出现钢管支撑挠曲变形,应根据支撑轴力监测数据反馈结果,采取增设钢管支撑分担受力,防止出现钢管崩脱事故。在施工过程中,应加强对钢支撑轴力的监测,并根据钢支撑预应力损失情况及时补
11、充施工加预应力; 若土方开挖至基坑底标高时支护结构监测数据已达报警值,应加快垫层砼及主体结构底板施工进度,并将垫层和底板砼浇注至支护结构边;如在拆除支撑情况过程中出现变形较大,应根据变形以及相邻两仓末拆除支撑轴力监测情况采取增设钢管支撑措施,加强侧向约束,使拆撑后变形趋于稳定,保障主体结构的顺利施工; 对于发生变形较大的区段,应及时卸除相应区段基坑顶部的材料堆载,并合理安排施工机械的停滞位置,控制支护结构变形的发展; 4 结束语 基坑工程技术随着城市建设的发展,越来越多的适用于各种各样的基础工程施工中,随之而来的是基坑工程施工过程中带来的各种各样的问题,由于深基坑施工环境更加复杂,施工场地更加狭小,由于种种原因,基坑塌方时有发生,造成不必要的损失和事故,社会影响严重。项目部必须派专业技术人员,对整个施工过程进行跟踪,对遇特殊情况,及时采取应对措施或向设计、监理及建设单位反馈,做到信息化和动态施工,确保深基坑开挖施工安全。 参考文献 1 JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程S。 2 GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范 S。 3 JGJ94-2008,建筑桩基技术规范S。 作者简介:田志伟 男 本科 研究方向:工程管理