1、建筑工程深基坑施工技术的探讨【摘要】随着地下停车场、地下人防工程、地下交通工程、高大建筑深基础等的层出不穷,与之密切相关的深基坑施工技术正得到广泛的应用。深基坑工程以其较大的风险性、较强的区域性、较强的个性等特点受到了业界和相关政府部门的高度重视。本文从施工组织设计、排降水措施、支护结构、土方开挖、基坑监测几个方面对深基坑工程施工技术进行了探讨。 【关键词】深基坑排降水措施支护结构土方开挖基坑监测 中图分类号: TV551.4 文献标识码: A 根据住建部二九年五月十三日发布危险性较大的分部分项工程安全管理办法中的附属文件,深基坑工程为:(一)开挖深度超过5m(含 5m)的基坑(槽)的土方开挖
2、、支护、降水工程。 (二)开挖深度虽未超过 5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。从其定义不难发现,深基坑工程主要包括土方开挖、支护、降水三部分内容,而专项施工方案是指导深基坑工程施工的依据,基坑监测则是深基坑工程安全的保证。那么,下面我们就从这几个方面对深基坑工程施工技术进行一下探讨。 一、深基坑施工方案的制定 根据危险性较大的分部分项工程安全管理办法的相关规定,深基坑工程属于危险性较大的分部分项工程。那么施工单位在编制施工组织总设计的基础上必须单独编制深基坑工程的安全专项施工方案,且此方案必须经过专家论证后,方可组织实
3、施。 深基坑安全专项施工方案制定前,必须对施工区域及邻近地区的地下水情况,场地内和邻近地区地下管道资料,邻近建构筑物结构类型、层数、基础类型、埋深、基础载荷情况,基坑四周道路和车辆载重情况等进行详细了解。在此基础上依据建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99)的计算规则和工程地质勘察报告的相关数据选择适用的排降水措施、安全的支护结构、合理的开挖方法。专项方案的编制应当包括工程概况、编制依据、施工计划、施工工艺技术、施工安全保证措施、劳动力计划、计算书及相关图纸七项内容。 深基坑安全专项施工方案编制完成后,必须由施工单位组织召开专家论证会。专家组由 5 名以上符合相关专业要求的专家组成,专家论
4、证的主要内容为:(一)专项内容是否完整、可行;(二)专项方案计算书和验算依据是否符合有关标准规划;(三)安全施工的基本条件是否满足现场实际情况。专项方案经论证后,专家组应当提交论证报告。施工单位应当根据论证报告修改完善专项方案,并经施工单位技术负责人、项目监理工程师、建设单位项目负责人签字后,方可组织实施。 二、降低地下水位的措施 在软土地区或地下水较丰富的地区进行深基坑施工时,一般要采取一定的措施降低地下水位至基地 50cm 以下。目前常用的降水措施主要有:(一)真空(轻型)井点 真空(轻型)井点系在基坑的四周或一侧埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接,集水总管再与
5、真空泵和离心水泵项链,用真空泵和离心水泵共同作用抽水。本法适用于渗透系数为 0.120.0m/d 的土及土层中含有大量的细砂和粉砂的土或明沟排水易引起流砂、塌方等情况使用。 (二)喷射井点 喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点)形成水汽射流,将地下水经井点外管与内管之间的空隙抽出排走。本法适于基坑开挖较深、降水深度大于 6m、土渗透系数为0.120.0m/d 的填土、粉土、黏性土、砂土中使用。 (三)管井井点 管井井点由虑水井管、吸水管和抽水机械等组成。适用于渗透系数较大,地下水丰富的土层、砂层或
6、用明沟排水法易造成图粒大量流失,引起边坡塌方及用轻型井点难以满足要求的情况下使用。但管井属于重力排水范畴,吸程高度受到一定限制,要求渗透系数较大(1.0200.0m/d) 。 (四)截水 截水即利用截水帷幕切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求,截水帷幕的渗透系数宜小于 1.010-6cm/s。目前,截水帷幕常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙等。 (五)井点回灌技术 井点回灌是在井点降水的同时,将抽出的地下水(或工业水) ,通过回灌井点持续地再灌入地基土层内,使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围。这样,回灌井点就以一道隔水帷幕,阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下
7、水流失,使地下水位基本保持不变,土层压力仍处于原始平衡状态,从而可有效地防止降水井点对周围建构筑物、地下管线等的影响。 三、深基坑的支护措施 深基坑土方开挖,挡施工现场不具备放坡条件或放坡无法保证施工安全,通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时,一般采用支护结构进行临时支挡,以保证基坑的土壁稳定。支护结构的型式主要有:(一)排桩或地下连续墙 通常由维护墙、支撑(或土层锚杆)及防渗帷幕组成。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。地下连续墙可与内支撑、逆作法、半逆作法组合使用,施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成
8、具有很大承载力的连续墙。 (二)水泥土桩墙 水泥土桩墙,依靠其本身自重和刚度保护坑壁,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型,通常呈格构式布置。主要适用于:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150KPa。 (三)逆作拱墙 当基坑平面形状适合时,可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙,可将局部拱墙视为两铰拱。逆作拱墙适用于:基坑侧壁安全等级宜为三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的失跨比不宜小于 1/8;基坑深度不宜大于12。 四、深基坑的土方开挖 在
9、采取排降水措施和支护措施后,便可进行深基坑的开挖了,但土方开挖的顺序、方法必须于设计工况一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。深基坑的土方开挖方法有:放坡挖土、中心岛式挖土、盆式挖土和逆作法挖土等几种方式。挖土过程中会对支护结构产生荷载,所以开挖中要尽可能使支护结构均匀受力和减少变形。为此,要采用分层、分段、均衡、对称的方式进行挖土。此外,在开挖过程中还应注意以下几点:1.防止深基坑挖土后土体回弹变形过大,减少基坑暴露时间,并防止地基土浸水;2.防止边坡失稳;3.防止桩位移和倾斜;4.开挖过程中和开挖后,均应保证降水的正常进行。 五、深基坑工程的监测 依据建筑基坑工程监
10、测技术规范 (GB50497-2009)的要求,深基坑和现场地质情况、周围环境较为复杂的基坑工程均应实施基坑工程监测。深基坑工程应由设计方根据工程现场及深基坑设计的具体情况,提出监测的技术要求,主要包括监测项目、测点位置、监测频率和监测报警值等。且深基坑工程施工前,应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。深基坑工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法,监测方法的选择应根据基坑等级、精度要求、设计要求、场地条件、地区经验和方法适用性等因素综合确定,监测方法应合理易行。深基坑工程检测的对象包括:支护结构、相关的自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建构
11、筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路等。监测的主要内容包括:水平位移监测、竖向位移监测、倾斜监测、裂缝监测、支护结构内力监测、土压力监测、地下水位监测等。监测成果应包括当日报表、阶段性报表、和总结报告。监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程,一般应从基坑工程施工前开始,直至地下工程完成为止。 总之,建筑施工中对于深基坑的开挖施工难度并不大,但对于其质量与安全并不太容易控制。所以在施工中要采用科学适用的施工技术,合理安排施工工序,从而实现对深基坑施工工艺精准的确控制。对深基坑及基础施工质量的控制也是对建筑工程总体施工质量的良好控制开始,有了好的开始也就为精品工程的创造打下了良好的基
12、础。 参考文献: 1 陆业建.深基坑支护方案的设计优化与施工实践J. 知识经济. 2009(17) 2 张小东.钢管桩深基坑支护施工技术J. 重庆建筑. 2009(11) 3 祁亮山,葛自力,张继文,马希飞,赵海生.深基坑支护工程事故原因分析与处理加固实例J. 工程质量. 2009(10) 相关文献 4郝东明. 基于塑形理论的深基坑支护数值模拟研究-低温建筑技术-2011 年 第 2 期 5李冬梅. 某狭小场地深基坑支护工程的施工与检测-山西建筑-2011 年 第 4 期 (37) 相关文献 6谢文均. 试论板柱结构在地下室结构设计中的应用-经济视野-2012 年 第 11 期 (2) 7张中杰. 紧临运营轨道交通的深基坑施工技术-中国市政工程-2012 年 第 6 期 (4) 8甄凤凤. 复杂环境下轨道交通车站基坑工程设计-中国市政工程-2012 年 第 6 期 (3)