基坑土方开挖施工分析

基坑土方开挖施工分析（精选十篇）

基坑土方开挖施工分析 篇1

某国际商贸大厦设地下3层, 地上31层。建筑总高度为106 m, 总建筑面积是61 300 m2。3层地下室结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基坑围护总长度约为340 m, 围护结构为永久结构, 基坑开挖深度办14.4 m。基坑支护选择800厚地下连续墙挡土止水, 并设置两道水平钢筋混凝土支撑, 主支撑采用环形梁支撑, 截面为2 500×800。混凝土强度等级:坡面及地面为C20、冠梁及腰梁不低于C30、支撑梁不低于C30。

1.1 环境条件

基坑开挖深度为14.4 m, 场地基本平整, 北侧有已建成的两栋住宅楼A、B栋:其中A栋住宅设地下室一层, 住宅楼基础采用桩基础, 该栋住宅楼最近点距本工程地下室外墙10 m;B栋住宅楼最近点距本工程地下室外墙12 m;基坑东面为幼儿园, 基础采用预应力管桩基础, 幼儿园最近点距本工程地下室外墙7 m;基坑南面为市区繁忙的交通主干道, 距离地下室墙约为20 m;西面是该商贸大厦所处街道的交通要道, 距离地下室外墙约为15 m。市政地下管网距基坑连续墙外边最近为13 m, 其中有通信管线及市政管线。处于这样的环境, 要求施工单位在施工时, 要合理、科学组织施工, 不能出现任何差错, 确保工程施工安全;同时注意交通组织和提高环保意识, 避免对周围环境造成不利的影响 (图1为环境条件示意图) 。

1.2 地质条件

根据工程勘察报告, 场地原地貌单元属冲积平原, 原为地势低洼耕植地, 后经人工填平整, 地势较为平坦, 相对而言高差一般小于0.5 m, 场地南侧因局部回填较少而地势较低, 北侧由于建筑垃圾 (砼碎块) 的堆放而地势较高, 第四系覆盖土层厚度12.8 m～19.5 m, 平均约16 m, 由人工堆积、冲积及残积层组成, 下伏基岩, 据钻孔揭露分析, 场地岩土层按其成因类型及岩性, 由上而下可分为:

1.2.1 人工填土层

场地内人工填土层厚度1.6 m～3.5 m, 平均约2.66 m, 以素填土为主, 次为杂填土。

1.2.2 冲积层

冲积层总厚度为6.10 m～9.30 m, 平均约8.2 m, 上部以粘性土为主, 下部则以砂性土居多, 按其岩性组成, 由上而下可分为8层: (2-1) 粉质粘土; (2-2) 淤泥、淤泥质土; (2-3) 粉土; (2-4) 粉砂; (2-5) 中砂; (2-6) 粉质粘土; (2-7) 中砂; (2-8) 砾砂;

1.2.3 残积层

粉砂岩残积土主要为粉质粘土。一般上部呈可塑状, 下部以硬塑为主, 局部呈坚硬状。

1.2.4 基岩 (K2)

场地基岩为白垩系粉砂岩, 按其风化程度划分为全风化、强风化、中风化、微风化四个岩带。强风化岩顶面高度为-17.29 m～-3.90 m, 平均-7.15 m。中风化岩顶面高度为-18.69 m～-8.27 m, 平均-11.50 m。

1.2.5 地下水概况

场地地下水土要赋存层位为冲积层砂性土 (粉砂, 中砂) 及中风化岩石, 前者含孔隙潜水, 后者含裂隙水, 其中以冲积层砂性土为主要含水层, 含水体分布广, 富水性强, 地下水接受大气降水的垂直渗透补给, 施工期地下水位埋深0.00 m～1.80 m。根据测试结果综合判定, 该场地地下水对砼结构具弱腐蚀性, 对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性, 对钢结构具弱腐蚀性。下面就是该工程的施工方案:

2 施工部署

2.1 基坑支护与土方开挖的施工顺序为

第一阶段土方开挖→第一道腰梁、支撑梁浇捣→第二阶段土方开挖→第二道腰梁、支撑梁浇捣→第三阶段土方开挖

2.2 总体部暑

针对本深基坑特点, 基坑土方开挖必须做到合理划分施工区域, 土方施工应遵循分区、分层、对称开挖的原则, 使基坑对称卸载。钢筋混凝土压顶梁、支撑梁、腰梁的强度达到设计要求后方可开挖基坑。合理组织场内交通, 选择适当的工地出入口。考虑到基坑较宽大, 支撑梁纵横环跨基坑, 而基坑四周均无合适施工周转场地, 无法满足自卸车在基坑周边通行, 鉴于此情况, 基坑土方不宜采用机械接力翻土的方式挖运, 应考虑采用铺设坑内场地、道路, 自卸车直接进入基坑内装土外运, 减少坑内机械翻土量, 提高机械利用效率, 加快施工进度, 确保工期。

2.3 区段划分

为使总的施工周期能最短, 使土方开挖与支撑环梁施工有机结合, 基坑土方开挖在平面上分为东、西二个施工区域;在垂直方向上, 自上而下分三个阶段, 流水施工。第一阶段宜由基坑四周向环梁中心退挖, 第二、三阶段宜由环梁中心向四周退挖。详细施工区域 (图2) 及出土方向布置 (图3) 、施工阶段划分示意 (图3) 。

3 主要分项工程施工方法

本工程基坑开挖深、基坑周边环境较为复杂。选用内支撑支护技术进行基坑支护, 内支撑支护与基坑开挖同时进行, 挖一层、支护一层, 随挖随支, 流水作业。施工前应详细调查清楚基坑周边受影响范围内建 (构) 筑物的基础型式、基础埋深及地下管线、管沟情况, 并针对调查结果作出妥善处理。

3.1 土方开挖施工

3.1.1 前期准备工作

办理有关手续:按甲方提供的工程施工许可证、红线图、建筑总平面、剖面图, 到市固体废弃物管理处办理工程渣土准运证;办理夜间施工许可证;向交警、市容、环卫、环保、街道、临近单位、通告工程情况, 协调各方面关系, 为正常施工创造条件。①施工测量:业主和监理进行施工图纸、施工要点、现场地下管线图、控制点、水准点等技术交底;将业主提供的水准点高程引测至基坑边缘, 作为施工用高程基准点 (施工过程中经常修测) , 与业主、监理共同测量原场地标高, 并签证;②落实弃土场:落实好容量在10万m3以的弃土场, 另外落实好壹个容量在5万m3左右, 道路条件好的倒土场, 作为机动备用;③现场施工准备:地下连续墙支护桩施工机械退场后, 土方施工机械立即进场, 清理干净场内泥浆后, 平整施工区域, 保持场地有大于0.5%的排水坡度, 基坑范围内结合挖土设排水沟, 做好场地内表面积水的排除工作。工地出入口地面硬地化处理 (或铺设厚钢板) , 在工地大门口设高压冲洗槽, 以冲洗车辆轮胎泥土, 防止污染路面。机械、车辆保养待命, 随时等候业主、监理的开工令。

做好与基坑支护设计、监理单位等的技术交底与沟通工作, 了解设计要求和排水、监测方案, 做好配合工作。

3.1.2 第一阶段土方开挖

根据工程实际情况, 结合基坑支护图要求, 直接开挖至-2.8 m, 土方由四周向环梁中心开挖。先修筑场内汽车运土道路, 将基坑四角水平支撑工作面土方挖出, 先交付给支护工序施工, 四角水平支撑工作面土方开挖结束后, 直接开挖中部环梁支撑区内土方, 中部环梁支撑区开挖结束后, 最后收尾放在基坑西面及南面两临时大门处。

3.1.3 第二阶段土方开挖

(1) 准备阶段。

由于此时基坑内支撑区域全部开挖至-2.8 m, 己将出土道路挖断, 需恢复自卸汽车行走道路。恢复场地基坑支撑区域内的上下坡道路, 全部用建筑垃圾及坑内土方回填压实, 让自卸汽车直接进入坑内运土, 修筑运土进出口道路。

(2) 土方开挖。

本阶段土方施工宜采取分区流水作业型式开挖, 要考虑首先把东、西区四角先交给支护工序进行砼支撑施工, 故按下方案施工:

在东、西区域靠近角撑位置开挖出一个向下挖掘的工作面。安排挖掘机向支撑梁下掏挖, 在支撑梁外再安排挖掘机及时将掏挖的土方装车外运。支撑梁下掏挖时, 要注意机械不能碰撞支撑梁、立柱桩。挖掘机掏挖由基坑中向角撑里面扩散, 直挖至角撑里地下连续墙处。此阶段四角撑已全部掏挖至-7.8 m, 可插入进行第二道砼水平支撑的施工。环梁、角撑外 (环梁中心处) 土方可采用传统的阶梯式开挖方式退挖, 开挖方向东区由西向东退挖, 西区由东向西、南退挖。开挖深度按砼水平支撑梁施工要求, 开挖至第二层支撑底 (-7.8 m) , 直至退挖至东、西区出土口处。土方收尾在各区域出土口处。其中西区土方开挖时需预留第三阶段汽车进入基坑运土坡道。

3.1.4 第三阶段土方开挖

第三阶段土方开挖, 拟在西区西、南面两大门处向基坑内修筑汽车坡道, 直接让自卸汽车进入基坑内运土。为安全施工 (使应力逐步释放) , 沿环梁中心位置向四周地下连续墙支护桩对称、分层逐步开挖施工。考虑到基坑逐步加深, 地下连续墙支护桩侧压力逐步加大, 分层开挖至基坑底。土方开挖至底标高时, 为不影响施工进度, 工程桩 (人工挖孔桩) 应尽快插入施工。根据地质资料揭示, 第三阶段土方开挖可能撞到部分强分化、中分化粉质泥岩的弱夹层现象, 挖掘机开挖有困难时, 应使用风镐打凿。机械挖土, 应在基坑底留200 mm厚土层, 用人工挖掘修整。

3.1.5 土方收尾

土方退挖至出土口时, 多余机械可利用坡道先行爬出基坑, 施工便道土方采用挖掘机退挖, 最后基坑口的土方采用加长臂挖掘机收尾施工。人工挖孔桩、承台、地梁土方用机械或人工及时清运至基坑边。由加长臂挖掘机装车运出基坑。基坑内土方全部开挖结束后, 安排一台80吨吊车将基坑底挖掘机吊出基坑。

3.1.6 土方外运

(1) 第一阶段主要为开挖支护圈梁、砼支撑土方, 为配合施工, 拟投入6台斗容量为1.0 m3挖掘机, 25辆自卸车, 确保每天平均出土1 800 m3。

(2) 第二阶段土方开挖, 工作面较大, 拟投入6台斗容量为1.0立方米挖掘机, 250辆自卸车, 确保每天出土1 800 m3。

(3) 第三阶段基坑底部全部采用阶梯式接力传土, 为抢施工进度, 拟投入6台斗容量为1.0 m3挖掘机, 25辆自卸车, 确保每天出土1 800 m3。

3.2 水平钢筋混凝土支撑施工

水平钢筋混凝土支撑梁截面为:2 500×800 mm及800×800 mm;钢筋密;水化热较大:按施工规范本梁属大体积混凝土, 其水化热较大。

(1) 施工顺序:

土方开挖到标高, 做梁底垫层——然后进行钢筋工程, 钢筋的绑扎和安装一次成型——然后封侧模——混凝土浇筑——养护

(2) 钢筋工程。

在钢筋工程中, 应注意如下几个问题:

1) 因钢筋较密, 采用绑扎接头和搭接焊均符合规范要求, 故面筋采用对焊, 对焊的接头位置在跨中柱位置, 对对焊的质量控制应特别严格。

2) 对焊工应有特种技术上岗证, 在施工前先做对焊试验, 等试验结果合格后才进行正式施焊。

3) 如钢筋直径较大, 因此对焊工艺采用闪光—对焊—闪光焊, 其闪光留量、顶锻留量、变压器级数等参数应掌握好, 且在操作上应切实注意其操作要点:短、稳、强烈, 顶锻过程快速有力。

4) 对焊前应消除钢筋端头150 mm范围的铁锈、污泥等, 防止夹具和钢筋间接触不良而引起“打火”, 钢筋端头有弯曲应予以切除。

5) 焊接完成, 应保持接头红色变黑才能松开夹具, 平稳地取出钢筋, 以免引起接头弯曲 (不能超过4°) 。

6) 钢筋的绑扎和安装。①钢筋工程准备工作:进场需检查并保留其出厂质量合格证、提货单, 并进行钢筋外观检查和随后的钢筋工艺性能、力学性能试验。②为便于施工, 梁的侧模先不封, 待钢筋在底模上直接绑扎安装成型后才封侧模。③钢筋不准进行冷拉加工, 且钢筋抽料必须严格按照施工规范, 钢筋绑扎安装质量要求必须严格达到施工规范的相应质量要求。④为利于混凝土浇筑, 该大梁面筋间距留两处净距为50 mm, 以便于插振动棒。⑤排筋之间用ϕ32短钢筋作垫筋。

(3) 模板工程。

采用C10砼垫层作底模, 侧模采用木制夹板, 支撑砼侧模拟采取如下措施养护:在外侧模板拼装完成后, 支撑梁混凝土浇捣前2 d～3 d即对模板不停淋水, 使模板充分湿润, 混凝土浇筑完毕后, 及时在模板外侧不断淋水, 使模板保持充分湿润状态, 保证墙身混凝土的正常养护。按上述方法养护7 d后才拆模, 以减少砼支撑混凝土因温差产生裂缝及早期干缩产生裂缝, 拆模后仍需淋水养护至14 d。

(4) 砼浇捣。

本支撑砼梁按施工规范属大体积混凝土, 水化热较大, 为确保不出现温度裂缝和收缩裂缝, 应从施工配合比、施工浇筑顺序、砼养护等进行一系列严格控制, 确保工程质量。施工配合比:要求搅拌站方面提供能够满足结构要求和泵送要求, 且要求满足水化热较小的混凝土。

1) 混凝土浇筑。

①混凝土采用商品混凝土, 用混凝土运输车运到现场, 采用1台混凝土输送泵送筑;②混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。浇筑时先在一个部位进行, 直至达到设计标高, 混凝土形成扇形向前流动, 然后在其坡面上连续浇筑, 循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺, 使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上, 确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题, 也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温;③混凝土浇筑时在泵车的出灰口处配置1台～2台振捣器, 因为混凝土的坍落度比较大, 在0.8 m高的梁内可斜向流淌1 m远左右, 2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实, 另外2台～4台振捣器主要负责顶部混凝土振捣;④由于混凝土坍落度比较大, 会在表面钢筋下部产生水分, 或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝, 在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。

2) 混凝土的养护。

①混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温, 先在混凝土表面覆盖二层草席, 然后在上面覆一层塑料薄膜。②新浇筑的混凝土水化速度比较快, 盖上塑料薄膜后可进行保温保养, 防止表面因脱水而产生干缩裂缝, 同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。

3.3 排水沟与集水井

3.3.1 基坑顶排水沟

基坑顶面四周均设置排水沟, 以防地表水流入基坑。排水沟距离基坑边1 000 mm, 排水沟捣100厚980 mm宽C10砼作基础, 沟宽300 mm, 沟侧边用M5水泥砂浆砌灰砂砖240 mm厚, 内侧与顶面批1∶2.5水泥砂浆25厚, 水沟最浅处300 mm, 纵向坡度0.15%, 排向沉淀池, 经沉淀后再排入市管网。

3.3.2 基坑底排水沟

基坑底面四周均设置排水沟, 及时排除坑内积水、雨水。排水沟距离紧靠基坑底地下连续墙边设置, 坑底排水沟宽300 mm, 排水沟捣100厚760 mm宽C10砼作基础。沟侧边用M5水泥砂浆砌灰砂砖, 靠护坡边120 mm厚, 靠地下室边墙240 mm厚, 内侧与顶面批, 水沟最浅处300 mm, 纵向坡度0.15%, 排向集水井。

3.3.3 集水井

基坑及基坑底和基坑面分别沿纵向每隔50 m设一个集水井。坑底集水井靠地下连续墙边, 从地下室底板向下设置, 700 (宽) ×1000 (长) ×1 000 mm (深) , 240 mm厚灰砂砖墙, M5水泥砂浆砌筑, 内侧与顶面批1∶2.5水泥砂浆25厚;坑顶集水井尺寸:900 (宽) ×900 (长) ×1 000 mm (深) , 做法同坑底集水井, 所有水均抽到基坑面排水沟, 经沉淀后再排入市管网。

4 结论

基坑土方开挖施工方案 篇2

一、基坑特点本工程是10kv铁塔基坑的工程，基坑位于长沙电力职业技术学院附近。在农田中，地下一讲勘探过无地下设备。主要以粘性土为主。开挖深度在2米、2米、2米。土方开挖量较小。无需在基坑周围做保护结构。

二、基坑开挖施工

1、施工前准备

为了便于施工中基坑稳定，土方开挖前先做好挖出土堆放的准备工作。严谨乱堆乱放。按基坑图纸要求开挖，具体见基坑基本设计图。

2、基坑开挖顺序

先清除需要的地方上的杂物，以便于开挖。

然后开始由上到下开挖。

三、组织、协调管理及工期

1、开挖由负责人直接负责。控制好人员、工具，确保开挖稳步进行，施工人员做好测量放线，控制好边坡的稳定，由专职安全人员及时检查安全情况，边坡稳定情况应用专业人员检测，及时上报数据。

2，现场协调由施工负责人担任，主要协调施工中的纠纷。

3、工期：I#土方开挖计划2天

四、应急措施及注意事项

1、应急措施

在基坑开挖期间，设定专人检查基坑稳定，发现问题及时报告有关施工人员，便于及时处理。在施工中应注意坡度，注意回落土。

2、注意事项

坑内不得休息

工作时应带安全帽

坑边不得堆放重物，杂物等。

六、安全文明施工

1、现场作业人员必须进行技术交流，注意安全。

2、夜间施工必须配置足够的照明，不留盲点

3、加强基坑检测，发现问题及时上报。

深基坑土方开挖施工的建议 篇3

【摘 要】本文根据某商品楼的实际情况，从基坑降水、排水措施，基坑开挖，基坑信息监控等方面论述深基坑土方开挖施工注意事项。

【关键词】深基坑；开挖；监测

0.工程简介

本商品楼位于城市广场附近，该工程土方开挖施工，长180m，宽55m，开挖土方量约为95000m3。地面较平整，周围道路通畅，配有排水管道，施工临时用水用电已经安装到位，本工程地下上部2.81m-3.62m深为回填土，以下为淤泥层和粉质粘土。

1.地下水现状

根据地质资料：拟建场地开挖施工的主要土层为杂填土，淤泥层，局部夹粉细砂层，填土层含建筑垃圾，透水性较好，尤其砂层透水性相当好，场地上部含水层的地下水属潜水，补给来源相当丰富，由于全场区都有砂层分布，含水量极丰富，对地下室基坑开挖施工带来很大的影响，容易产生塌方及流砂现象。

2.深基坑施工基坑排水、降水方法

在土方开挖过程中，当开挖底面标高低于地下水位的基坑（或沟槽）时，由于土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。地下水的存在，非但土方开挖困难，费工费时，边坡易于塌方，而且会导致地基被水浸泡，扰动地基土，造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降，使建筑物开裂或破坏。因此，基坑槽开挖施工中，应根据工程地质和地下水文情况，采取有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行。排水方法： 基坑、沟槽开挖时降低地下水位的方法很多，本工程主要采用设明沟、集水井排水法。为确保土方开挖时基坑边坡稳定，使坑内无积水，采取如下措施。（1）基坑外排水，采取在基坑周围设1.2m宽散水护坡，将地表水截入场内明沟内，经三次沉淀后，进入城市地下水道。（2）基坑内排水，采取在基坑底砖胎模侧形成集水沟，在集水沟两端挖掘集水井，具体尺寸如下：集水沟呈倒梯形，上口宽600mm，下口宽400mm，低于坑底0.6m。集水井孔径0.7m，低于坑底标高1m，放置潜水泵于集水井内，集水后用潜水泵接软管扬程流至场内明沟内。

3.开挖注意事项

（1）土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。（2）建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检验合格；并办完预检手续。（3）夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。（4）开挖有地下水位的基坑槽、管沟时，应根据当地工程地质资料，采取措施降低地下水位。一般要降至开挖面以下0.6m，然后才能开挖。（5）施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等，应事先经过检查，必要时要进行加固或加宽等准备工作。（6）选择土方机械，应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑，以能发挥施工机械的效率来确定，编好施工方案。（7）施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。

4.基坑降水施工注意的问题

（1）降水井布设前应进行降水井抽排水试验，根据抽排水试验数据计算出应布设个数。降水井应沿场内围护体周边均匀布设，场地中间应根据工程桩的位置合理布设。

（2）下井管必须保持井口标高一致。为保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度，必须架设扶正器。下管要准确，不可强力压下，以免损坏过滤器结构。

（3）洗井质量要确保，一般洗到井内出清水，基本不含砂，出水量大，井底沉砂不大于20cm。

5.合理确定开挖断面和顺序

本基坑出口限于场地西北角，无法形成封闭的运输线路。同时为配合注浆钢花锚杆的施工，土方开挖施工必须保证能及时提供锚杆施工工作面（在基坑边缘按分层分段要求开挖，开挖长度.宽度不大于5m 的工作面），因此采用“四边向中间，同时推进，分层分段，局部配合人工，接力挖掘”的施工方法。即第一层土方由挖土机挖掘直接装车外运，而其后的土方（包括淤泥层）用挖掘机集中堆土并用另一台挖掘机立即接力运卸土方。应注意以下几点控制措施：

（1）开挖前搅拌桩围护体强度应符合设计要求。

（2）用挖掘机接力转土，堆土高度不应超过2m，堆土时间不宜过长，应立即转运出坑外。

（3）挖掘机应在铺垫好的钢板上进行挖土，直接挖土的挖掘机应采用小型的，斗方以0.3m3为宜，转土的挖掘机可采用中型的。

（4）为缩短工期并及时保护已开挖面，减少开挖面的暴露时间，土方开挖与锚杆支护交叉进行，做到开挖一层，支护一层，开挖要做到分层.分块.对称.限时，以减少时间效应，便于整个支护体系的尽快形成并能受力，减少搅拌桩维护墙的变形，且在土钉墙强度达到设计要求后方可继续开挖下一层土方。

（5）应采取有效的排水.降水措施.地面设置临时排水沟或截水沟。

在淤泥土深基坑开挖施工中，每步开挖中围护墙体的暴露空间和时间越小，则控制基坑变形的效果越好，因此加快开挖和喷锚支撑速度的施工工艺是提高淤泥土深基坑工程技术经济效果的重要环节。本工程采用分小段（6m长）分层（0.6m深）开挖，严格控制每步开挖和支撑的暴露空间和时间，取得了显著成效。

6.实施基坑信息监测

对土方开挖过程进行基坑监控是实现信息化施工必不可少的关键环节，利用监控反馈的信息和数据，一方面可及时采取应急处理措施，防止发生重大工程事故，以便以低价取得最好的工程安全保障，另一方面不断深入和修正原有的认识和设计，避免不顾条件变化的“照图施工”。应注意如下监控：

（1）监测的时间间隔应结合施工进程确定，当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测。

（2）本工程设计定出基坑变形监控标准为：桩墙顶位移小于51mm，桩墙体最大位移小于51mm，地面最大沉降小于61mm，且水平位移每天发展不超过11mm，基坑开挖中引起的桩顶隆起或沉降值不得超过11mm，每天发展不得超过3mm。当应力变形达到警戒值时，要及时向监理.设计.业主报告，以便采取对策，防止因延误而造成事故。

（3）埋设测点及测试初数据必须在水泥搅拌桩完成后土方开挖前完成。

（4）为确保监测无偏漏，一般布置两监测系统，组成监测体系：一是施工单位的自检监控，频率较密，主要是监测桩顶水平位移；二是由甲方委托的有资质的专业单位监测。施工单位每天对坡顶水平位移观测一次并绘成每点的位移曲线图，隔一段时间与观测数据进行比较，对位移曲线图总位移进行分析。出现位移量突变；位移量有增加趋势；位移量方向有改变的现象，必须结合水位观测进行分析产生原因，以便进行处理。

通过监测发现，基坑土方开挖在施工过程中前期的整体变形较小，但随后在靠工棚一侧，出现大面积土体隆起，整个基坑發生急遽变形，且发展较快，最大位移达到18cm。后查明原因是施工不当，基坑内较大面积堆土过高（超过2m）引起的。于是马上对基坑采取应急处理措施：对坑内进行回填，靠工棚一侧基坑外以上的土体进行了卸土处理，卸土面积为51m×7m×2m；对原围护体设计进行了修改（增加锚杆数量），并及时进行了加固。通过监测，基坑位移及其他监测值都开始稳定，可以再进行土方开挖施工。

深基坑土方开挖的施工控制 篇4

本工程由多层、高层建筑组成的集商业、酒店式公寓、住宅为一体的综合体。设两层地下室, 地下部分总建筑面积约为58443.22平方米。地上部分由若干框架结构裙房和三栋剪力墙结构主楼组成, 地上部分总建筑面积约为140975平方米。基坑设计安全等级为一级。基坑维护采用“整体维护, 分块开挖”, 维护结构一次围合, 土方开挖和支撑施工分块进行。基坑平面形状近似长方形, 基坑支护采用三轴重力式挡墙兼止水以及钻孔灌注桩结合一道内环形支撑体系围护 (局部为二道) 和上部土钉墙支护;支撑体系为桁架式, 中间设有钢格构立柱, 局部在基坑东北角增设了一道角撑。支撑梁顶标高为-3.50m。

基坑平面形状为近似长方形, 自然地坪标高-0.2m, 土方份两次开挖, 第一次开挖至-4.4m (支撑梁底面) , 待支撑梁全部完成并达到设计强度的85%以后开始第二次开挖, 开挖至-10.4m (底板底面) , 整个开挖面积约为30000m2, 开挖土方量约为300000m3。

2 施工难点特点分析

2.1 基坑开挖深度深 (近11m) , 基坑面积大 (约30000m2) 、土方开挖量大 (约350000m3) 。

2.2 工程桩为预应力管桩, 开挖范围内部分土层为淤泥质土, 地下水位高。

2.3 周边环境复杂, 北侧距市区主干道中山路约10m, 南侧紧邻宿舍楼, 东、西两侧距现有建筑物均在5m以内, 另外, 场地东侧留有1万伏和11万伏高压线。因此对周边的建筑物、场地内的管线保护是本工程重点。

2.4 现场施工场地狭小, 场内无回车、回车位置。施工车辆 (土方运输) , 混凝土罐车进出只能倒进顺出。

2.5 工程位处繁华地段, 上下班期间道路交通管制, 严禁货运车辆进出。

2.6 基坑工程施工将经历雨季、台风季节, 对基坑土方开挖及底板施工有较大的影响。

3 土方开挖施工

3.1 开挖施工的原则

“分层、分块、对称、快挖快撑、保持基坑围护体受力均衡”是基坑开挖施工的原则。土方开挖分支撑梁以上和支撑梁以下两次进行, 支撑梁以上土方开挖时, 圆环支撑内部分土方暂不开挖。此处土方在开挖支撑梁以下土方前回填至支撑梁空档并超过梁300mm位置作为第二次土方开挖的路基土, 且在道路上铺路基板。

3.2 支撑梁上方土方开挖

根据维护设计要求, 为控制和减少环形支撑混凝土收缩的影响及施工方便, 将整个内支撑分为10段浇筑, 五个区块。采用中心岛开挖方式, 先开挖环形支撑四周土方再开挖中心部分土方:即Ⅰ区块为5、6段;Ⅱ区块为2段 (第一道支撑) ;Ⅲ区块为7、9段;Ⅳ区块为8、10段;Ⅴ区块为3、4段、2段 (第二道支撑) 。支撑梁上施工流向为Ⅰ区块—Ⅱ区块—Ⅲ区块—Ⅳ区块—Ⅴ区块。

支撑梁及其以上土方 (第一次) 开挖顺序:根据桩基及围护桩施工的实际情况, 采用局部大开挖的方法:其中预留圆环支撑内无支撑空档内的土方不开挖其他部位大开挖的方法施工。先行施工 (5) 、 (6) 段的土方和支撑梁, 先以 (2) 、 (10) 段位置出土, 然后开挖 (2) 段位置土方, 施工第 (2) 段内第一道支撑梁, 等 (2) 段的第一道支撑梁达到设计要求的强度, (2) 段出土坡道回填后, 再作为土方开挖的基坑出土口。其余各段保留圆环外按由南往北, 由西往东施工。 (3) 段、 (4) 段、 (2) 段的第二道支撑为最后施工, 由于圆环内土方量较大, 本层挖土时暂不开挖, 作为开挖支撑下土方时回填至支撑内部空间运土道路的路基土和两个出土口运土坡道的回填路基土。多余土方在开挖支撑梁以下土方前外运。

土方开挖与支撑梁上土方基坑边坡复合土钉墙施工 (业主外包桩基单位施工) 的配合顺序:以一个施工段为例, 首先沿着该施工段的基坑边水泥搅拌桩的内边开挖沟槽 (宽×高=3米×8米) , 以方便此部位第一道复合土钉墙的施工, 待第一层复合土钉墙施工完成, 并养护时间不少于36小时后, 再大开挖本施工段的支撑梁上土方, 第二道复合土钉墙边开挖边施工, 随土方开挖进度随时跟进, 第二道土钉墙施工完成并养护36小时后再开挖土方至支撑梁底设计标高, 然后施工第三道土钉墙, 再施工支撑梁模板及钢筋工程。

3.3 支撑梁下方土方开挖

第二次土方在支撑梁完全形成并达到设计强度85%后才能开挖, 并根据工程上部结构及后浇带布置情况, 第二次土方开挖及地下室结构施工分四个施工区块10个施工段进行流水施工。即Ⅰ区块为1、2段;Ⅱ区块为3、4、5段;Ⅲ区块为8、9段;Ⅳ区块为6、7、10段。 (具体详见附下图:支撑梁下土方开挖分段图) 根据环形内支撑的施工要求和工程挤密效应的应力释放, 东西方向采取对称平衡开挖, 由两侧向中间推进。支撑梁下施工流向为Ⅰ区块、Ⅲ区块—Ⅱ区块—Ⅳ区块。

第二次土方开挖深度为7.2m (从坑底算至支撑梁上300mm) , 圆环内无支撑梁部分土分三层开挖, 每层开挖深度为2.4m, 2.4m, 2.4m。采用大挖机开挖, 每台挖机的工作面不少于10m, 土方由停放标高位置最低的挖机依次向上传递至路面 (-3.2m) 大挖机装车外运。支撑梁下方的土方先由大挖机开挖, 在有小挖机的工作面时, 可从支撑梁空档部位下放小挖机, 用小挖机在支撑梁下开挖, 为便于小挖机在支撑梁下行走和开挖方便, 确定小挖机停机的土体标高为-7.4m, 将-7.4m至-10.4m土方分二层两台小挖机开挖至基坑底设计标高, 挖出土方放至停放在支撑梁顶300mm处大挖机附近的-5.3标高挖土范围, 再由大挖机装土至运土车辆内, 挖机边挖边。整个区块四个工作面同时作业, 每个工作面配备一台大挖机, 两台小挖机, 八台土方运输车。土方最后挖至西北角, 小挖机用汽50T车吊调离基坑, 大挖机改用长臂挖机挖出最后的土方。

3.4 基坑监测

3.4.1 基坑围护设计监测。

为确保施工的安全和开挖的顺利进行, 在整个施工过程中进行全过程监测, 实施信息化施工。基坑围护监测委托具有专业资质的原设计的单位对基坑围护设计实施监测。

3.4.2 基坑围边特征点监测。

墙体测斜、墙顶沉降与位移、土体测斜、支撑轴力、立柱隆沉、坑外水位、坑顶地表沉降与位移、地下管线水平位移、地下管线沉降等监测项目委托另一家专业单位实施监测。围边特征点监测为和谐社会创造条件, 也为顺利施工提供依据。

3.4.3 项目部监测、观察。

(1) 配合专业监测单位在施工过程中的各项监测工作; (2) 监测施工过程中周边建筑物、构筑物的沉降情况;特别是基坑西部、西南角的居民宿舍楼墙体裂缝、室外地面裂缝情况。 (3) 宏观观察坑壁土体发生位移、裂缝及其发展情况。 (4) 监测地下水位变化及坑壁渗漏水情况情况。 (5) 观察周边原有旧围墙的位移、裂缝情况。 (6) 监测基坑开挖至坑底标高后土体稳定和上浮情况。 (7) 观测土方开挖过程中, 形成的土体内部应力释放对塔吊的垂直度、水平沉降影响情况。 (8) 对周边地下管线及地面的宏观观测。

4 结束语

经过近三个月的的施工, 一个基坑开挖深度深近11m、面积约30000m2、开挖量约350000m3的土方工程予于2009年10月顺利完成。

4.1 科学的开挖方案是的工程施工的先决条件。本方案实施后, 在最短时间内完成土方开挖, 监测数据表明围护体受力变化均衡, 证明此方案的切实可行。

4.2 合理的施工作业是创造经济效益的根源。方案讲究时空效应, 组织科学的流水施工, 减少二次翻运土方工作量, 提高挖土效率, 创造了良好的技术效益。

4.3 先进的监测手段是基坑安全施工的保障。本工程施工时有三家监测单位, 一家负责基坑围护设计监测, 一家负责基坑围边特征点监测, 一家负责基坑施工监测和观测。三家单位信息相互通报, 为安全施工提供了保障。

摘要：本文以嘉兴市旭辉广场工程超大面积土方开挖施工为例, 介绍了开挖过程中采取的主要施工方法和基坑安全保证措施。

关键词：深基坑,土方开挖

参考文献

深基坑土方开挖及支护施工方案 篇5

日期：2018年11月8日

一、工程概况：

1#、#2位于雅馨苑D03、E04区内，地下二层，地上三十二层，另加两层塔楼。每栋建筑面积约38000平方米。全现浇剪力墙结构。

二、挖土顺序：

第一次挖到绝对标高30.88米，30.75米，由专业降水单位进行布点施工降水点的埋制，并进行降水。降水深度超过底板以后，即开始二次挖土，直挖至底板下米，26.15米为止。保留350mm的土方不挖，人工清理平整。并修好规定的边坡。坡道供挖土机二次下坑和打桩机下坑使用。1#2#坡道相反。

三、深基坑支护方案：

由于挖土的坡度小，又分二个台阶，土质在-3m左右有一层600厚粉砂层，其余均为砂粘土，因此，不采用较复杂的支护方案，选用最经济的支护方案，土方挖好后，及时将支护作好，详见支护方案。

四、质量要求：

1、机械挖土时，随时用经纬仪将轴线打到基坑内，防止基坑挖大或挖小。

2、水平仪随时配合挖土机，随时测量标高，防止基坑挖深。

3、四周边坡按规定随时用人工修好。

4、如有明水，在坑边挖集水井，将明水排入井内，用水泵及时抽出，防止基坑被水泡的时间过长。

5、护坡及时做好，防止坍方。

6、降水单位24小时值班降水，保证降水的深度达到设计要求，即±0.00以下9米左右。

五、安全措施：

1、坑四周及时将挡水墙做好，防止施工人员掉入坑内，同时也可做场地平整。

2、修坡人员防止从基坑上掉下。

3、修坡人员防止随时检查有无坍方险情，值班人员及时检查，发现险情及时汇报和处理。

建筑工程项目基坑土方开挖的探析 篇6

关键词：建筑基坑 土方开挖 控制要点一、建筑基坑土方开挖中易出现的问题以及相关注意事项

1、建筑基坑土方开挖中易出现的问题分析

1.1影响建筑基坑土方开挖的因素。首先，设计类原因，由于设计阶段对建筑物和施工地段相互关系没有做到辩证的认识，导致基坑面积过小、深度不够，设计与实际施工相差较大。其次，地质类原因，对施工地段的地质情况了解不够详细，对地基的类型和土壤的特性以及地下水位等因素不了解，导致建筑基坑土方开挖出现地质方面的问题。最后，施工类原因，由于施工中不按照设计规范，不遵循施工要点导致出现各种建筑基坑土方开挖的问题。

1.2建筑基坑土方开挖存在的问题。其一，影响建筑基坑土方开挖的地质类问题，如：基坑边坡滑移、基坑壁渗水、基坑流沙、基坑涌水和基坑底部隆起。其二，影响建筑基坑土方开挖的施工类问题，如：邻近建筑物破损、地下管网设施破坏以及坑底土体超挖等问题。

2、基坑土方开挖中应注意的事项

2.1支护结构与挖土应紧密配合

挖土与坑内支撑安装要密切配合，每次开挖深度不得超过将要加支撑位置以下500mm，防止立柱及支撑失稳。每次挖土深度与所选用的施工机械有关。当采用分层分段开挖时，分层厚度应为1m—1.5m，分段的长度不大于25m，并应快挖快撑，时间不宜超过1 ～ 2d，以充分利用土体结构的空间作用，减少支护结构的变形。为防止地基一侧失去平衡而导致坑底涌土、边坡失稳、坍塌等情况，深基坑挖土时应注意对称分层开挖的方法。另外，如前所述，土方开挖宜选用合适施工机械、开挖程序及开挖路线；而且开挖中除设计允许，挖土机械不得在支撑上作业或行走。

2.2 要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜

对一般先打桩、后挖土的工程，如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时地基卸土，打桩时积聚的土体应力释放，再加上挖土高差形成侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移和倾斜，所以打桩后应有一段停歇时间，待土体应力释放、重新固结后再开挖，同时挖土要分层、对称，尽量减少挖土时的压力差，保证桩位正确。对于打预制桩的工程，必须先打工程桩再施工支护结构，否则也会由于打桩挤土效应，引起支护结构位移变形。

2.3 注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间过长

基坑开挖过程中，不宜在坑边堆置弃土、材料和工具设备等，尽量减轻地面荷载，严禁超载。基坑开挖完成后，应立即验槽，并及时浇筑混凝土垫层，封闭基坑，防止暴露时间过长。如发现基底土超挖，应用素混凝土或砂石回填夯实，不能用素土回填。若挖方后不能立即转入下道工序或雨期挖方时，应在坑槽底标高上保留15 ～ 30cm厚的土层不挖，待下道工序开工前再挖掉。

二、建筑基坑土方开挖的作业的要点

1 做好施工地段的地质调查工作。

首先，确定地基类型和土壤类型，目前，基坑开挖深度较深，施工穿越不同的底层或岩层，因此有必要确定地基的类型和土壤的特性，为基坑的实际施工工作起到先期辅助作用。其次，确定施工工段的水文工作，建筑工程施工时间跨度很大且接近地下水水面，在雨季时容易造成基坑渗水、流沙和积水，进而影响基坑施工，因此，应对防水抗渗工作在设计和调查阶段的准备工作。最后，确定建筑工段周围的环境因素，在一些地段进行基坑开挖施工时应该考虑对周围环境的影响，如：对临近建筑物的影响和对地下管网的影响。

2 做好建筑基坑的围护工作。

围护结构主要采用钻孔灌注桩+搅拌桩止水的围护形式，混凝土冠环格构体系支撑。先退蹬卸荷，然后施工冠梁及内支撑结构。待降水达到设计要求且深层搅拌桩、钻孔灌注桩、冠梁及内支撑体系强度达到要求后方可进行支护桩设计桩顶标高以下部分的土体开挖。分层均匀开挖，以免造成工程桩的倾斜或断桩，使支护体系均匀受力，严禁超挖。

3 做好基坑降排水工作。

基坑中采用降水井，降水井成井后，必须及时做好洗井工作。基坑内可设置纵横向排水盲沟。降水、基坑开挖及地下结构施工期间应监测地下水变化情况并应准备堵漏机具设备，发现渗漏水时应及时堵漏。

4 做好基坑土方开挖的施工工作。

首先，合理划分开挖区段。根据总体施工进度安排和基坑形式，将开挖面分区，遵循每层开挖“分层、分块、对称、限时开挖支撑”的开挖原则。其次，做好挖土的标高控制，机械挖土标高控制在距基底300毫米处，余下土方改用人工整平至底标高。最后，土方开挖进行放坡，严禁超挖，加强对开挖标高的控制，避免并严禁土方开挖机械对围护结构、塔吊钢管桩基础范围、中间立柱、降水井管、混凝土支撑的碰撞破坏。

5 做好土方开挖工作的安全要点工作

1）做好设计、准备、支护和护栏工作。在施工组织设计中，要有单项土方工程施工方案，对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计，边坡支护要有设计计算书。深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

2）基坑开挖应该严格要求，操作时应随坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。机械挖土，多台阶同时开挖土方时，应验算边坡的稳定。根据规定和验算确定挖土机高边坡的安全距离。基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。

3）做好施工人员的安全教育工作。安全是一切工程施工的前提，培养和树立安全意识和安全概念是管理人员应重点关注的要点，通过教育和培训让每位员工将“安全”两字牢固内化，转化为行为的方式和思考的出发点。

三、常见的基坑土方开挖的防治措施

1 基坑变形的防治措施。

首先，垫层加厚。为了避免局部开挖对支护结构的变形影响，挖至基坑阴角处，达到设计槽底标高后立即浇注混凝土垫层，起到支顶作用。其次，降水控制，严格控制降水井的水位，对于水量较大的井、水质混浊的井及时上报监理并采取有效措施。最后，避免工程桩侧向受力过大而被破坏，在后浇带位置设混凝土垫做支撑作用。

2 地表水与渗水处理措施

在施工前要先设置施工地点周围尤其是边坡处的下水道，避免积水流入边坡破坏施工环境并影响施工，在边坡的内部可以设置集水设施，例如集水井等，及时将坡内的集水集中后并统一处理。在雨季施工时要注意，雨后的坡内积水一定要及时排放，减少积水浸泡边坡的时间。

2.1 防渗水技术措施：渗水问题和支护工程一样也是众多施工工地进行顺利施工的一个关键问题，在施工现场，有些土质是不同的，因此对于不同的区域有不同的防渗水措施，因此在进行施工中，局部地段可制作彩布进行临时封闭。

2.2 如果地面水量过多了，要先查明水源，如果是水管的断裂，及时进行修理，并将对施工现场的影响降到最低，在地面设置相应的排水设施，使雨水或其他的地下水能够通过排水设施进行排水，在边坡的顶部地面喷射砼，防止坑边地面渗水。

2.3 有时候坡底会发生渗水严重的现象，这种现象会影响施工，要按照施工要求在边坡四周设置排水设施，将积水及时排走，保证坡底的干燥，在边坡地带采用高压注浆，以确保边坡稳定。

2.4 基坑壁渗水的防治措施：在基坑壁渗水量较小时采用坑底设沟排水的方法；当渗水量较大，但没有泥砂带出，可采用引流-修补方法；对渗漏水大的情况，可采用高压喷射注浆方法，必要时应在基坑局部回填土，待注浆达到止水效果后再重新开挖。

四、结束语

基坑土方开挖施工分析 篇7

高强混凝土管桩有着诸多的优点, 在新会地区, 当地下存在较厚淤泥层时, 建 (构) 筑物的基础普遍采用管桩基础。在一般建筑工程中, 基础底的埋设深度普遍为2.0 m～2.5 m左右, 此时, 基础底已埋入淤泥层1.0 m到1.5 m, 设计管桩基础除特殊情况外一般仅考虑承受垂直荷载, (建筑物上部传来的水平荷载通常认为由刚性地坪及基础提供的被动土压力承受) , 而在施工期间基坑开挖致使基桩承受的水平力往往被忽视。

软土的内摩擦角较小, 侧压力系数较大, 当基坑不对称开挖、基坑面积较大、或不对称进行回填土均会引起基桩承受很大的侧压力。由于淤泥层较厚, 在土压力的作用下, 基桩将发生弯裂 (断) 或产生较大的水平位移, 从而造成桩基破坏或正常使用功能受影响。如新会某钢铁厂基坑开挖时, 基坑边的桩顶水平位移达50 cm, 桩身在基础底下1.5 m～2.0 m处产生多道水平裂缝。又如新会某地砖厂的地下水池基础, 开挖平面尺寸直径仅为7.5 m, 开挖深度为2.6 m, 由于挖出的土方未及时运走而堆放在基坑的周边, 堆放高度约为1.5 m, 基坑边桩顶水平位移达33 cm。此类工程实例较多不在此一一列举。从以上工程我们可以看到, 在有深厚淤泥层的地区设计、施工桩基础稍有疏忽就会引发工程质量事故, 因此必须引起我们足够的重视, 防患于未然。

在新会地区, 建筑基桩一般以高强混凝土预应力管桩为主。这些基桩在打入过程中较少出现质量问题, 在随后的抽检中证明基桩完整性、垂直度较好, 但一些工程在基坑施工期间经土方开挖后却接连出现靠近基坑周边的基桩大范围出现倾斜、桩身开裂现象的质量事故。本文对穿越深厚淤泥层的基桩在基坑施工过程中出现的质量问题, 从地质、设计、基坑施工及桩基施工等方面进行原因分析, 并提出了相应解决措施。希望能给同行参考。

1 工程地质

地质勘测报告显示新会地区大部分地质的表层为杂填土或耕植土, 层厚0.7 m～1.0 m左右厚;下部依次为滨海相与河湖相交互沉积的淤泥软弱粘性土, 层厚小者h=5 m～7 m, 大者达24 m, 甚至达35 m;含水量, 小者W≈55%～80%, 大者达W≈92%, 孔隙比, e≈1.8～2.2, 甚至e达到2.6;细～中沙层, 层厚小者h=0 m～3 m, 大者达h=5 m～7 m;可～硬塑层, 层厚小者h=1 m～2 m, 大者达h=5 m～6 m;下覆泥质基岩。新会地区软弱粘性土在天然状态下的特点是:含水量高, 孔隙比大、压缩性大, 强度低, 且分布范围广。这给工程建设尤其是桩基施工带来了很大的变数。尤其是桩基施工过程及其后的基坑施工, 一旦有环节出现差错就可能给整个工程带来难以估量的隐患。

2 原因分析及对策

2.1 地质原因

新会地区的地质以深厚淤泥软土为主, 其蠕变特性是淤泥软土变形的主要反映, 而基坑的空间效应则是基坑变形的主要原因, 基坑的空间效应是指由于其空间的结构形式和受力状态, 使各部分支护结构的受力和变形相互影响而发生改变的性质。在出现工程桩倾斜的工程中, 都是在基坑开挖过程中出现问题的, 由于基坑开挖没有采用有效的维护措施, 基坑开挖后, 厚度极大的流塑淤泥由于蠕变以及整体基坑的空间效应, 淤泥层向开挖位置滑移变形, 当变形达到一定程度后倾斜, 产生很大侧压力, 使开挖位置周边基桩向开挖位置中心弯曲倾斜。举例来说, 对400AB型预应力混凝土管桩, 其最大抗弯矩一般为104 kN·m左右, 当流塑淤泥侧压力对桩产生的弯矩大于桩本身的极限弯矩时, 基桩的桩身混凝土就产生开裂。图1为基桩在侧压力作用下桩身出现断裂的曲线。

桩号:720 桩径:400 mm 强度等级:C80 波速:4.20 km/s

2.2 设计方面原因

很多工程设计者在其从业初期很少接触到十多米厚、W≈55%～80%、e≈1.8～2.2的淤泥软土的地质情况, 一些设计者由于对深厚淤泥软土施工难度及可能出现的结果想象不足, 在设计时对基础的埋设深度考虑不周, 或有选用桩规格不当, 在设计文件中没有提醒施工单位对基坑施工应采用合适施工方案、或应采用合适的围护结构或支撑系统, 而是在基桩打入土层后直接开挖进行基坑施工, 从而间接导致基坑施工时淤泥层的整体倾泻创造了条件。因此, 工程设计者在基础设计时一定要对地质土层作出详细的分析, 了解各种土层的物理指标, 然后选择合适的基础埋深, 选用合适的桩规格, 根据基坑的开挖深度提出施工中应注意的事项, 或提出基坑施工时应遵从的施工方法, 必要时可考虑提供合适的围护结构方案或支撑系统方案。对较深的基坑 (相对土层而言) 可在设计文件中制定合适的降水方案等措施进行土体加固。这是因为土体加固后, 能提高土体的水平基床系数和基坑的稳定性以及减少围护结构的位移和弯矩, 为工程安全生产做好必要准备。

2.3 基坑施工方面原因

不少施工队伍由于技术水平限制、工程进度限制或者过度相信设计者的图纸而很少对工程现场的实际情况充分重视, 缺少一定的施工应急处理能力, 他们对基坑开挖后基桩出现倾斜的情况也不能加以重视, 而是想尽可能隐瞒这些情况。其实在现场施工都有不少常识可以尽可能避免这些情况出现, 但是情况还是出现了, 原因很简单, 以上说的就是主要原因。在很多基坑施工工程中, 施工队伍在施工的时候大多都会自己采用一些必要的基坑维护措施来保证工程的顺利进行, 而出现基桩倾斜的这些工程都没有做到先撑后挖, 而是一挖到底、先挖后撑甚至不撑的不良施工方式, 由于开挖坡度较陡和挖土振动的影响, 土的强度有所降低, 土体发生滑动, 造成工程桩位移、倾斜、甚至桩身断裂。因此, 对工程建设队伍进行必要的技能鉴定非常必要, 同时加大对工程转包、甚至多层转包的不良现象的打击力度, 有效提高建设水平的提高。

软土地区的基坑开挖, 施工队伍首先应对地质资料作详细的分析, 对工程周边的环境有所了解, 吸取临近的工程经验。在制定施工方案时, 应视基坑的开挖深度、具体土层情况作出对称、分层开挖;挖出的土方随即运走;不在基坑边加压 (考虑挖土机械的安放位置) ;对较深的基坑应通过严格的理论计算确定围护或支护结构的布设;在有条件的情况下可考虑土层排水固结。

2.4 桩基施工方面原因

(1) 有些工程由于地质条件的关系, 当管桩穿越淤泥层后还要穿越很厚的沙层, 而沙层比较密实的, 桩施打的贯入度未能满足设计文件的要求, 从而造成施打桩的锤击数过多, 使桩顶部位受到冲击力很大, 当桩身某段混凝土强度不足或桩制作时施加预应力不足的情况下, 很容易造成桩身某些部位松散, 使得桩身抗弯强度下降, 在较大的侧压力作用下桩身断裂。

针对不同的桩形和地质条件应采用合适的锤击装置并在控制贯入度的基础上适当控制锤击数, 就可以达到良好效果。

(2) 柴油锤选择不合理。同一幢楼工程设计文件选用直径300、400、500三种桩规格, 施工单位贪图方便仅使用同一个50柴油锤进行施工, 造成直径300的桩身打击应力过高, 从而引起对接焊缝或桩身隐含质量隐患。

对不同的桩径应采用不同规格的柴油锤进行施工, 尽可能避免桩身产生过高的打击应力。

(3) 追求施工速度, 对接焊缝施工马虎、焊缝未按规定时间自然冷却。以直径400的桩为例, 每一个桩接头的焊缝长度为1.25 m, 正常情况下两个焊工进行操作, 焊接时间不小于20分钟, 而实际施工的时间小于12分钟。同时, 对接焊缝仍处于高温状态, 就被打入土层中, 当焊缝遇到水冷急速降温, 造成焊接部位质量不能得到保证, 在重锤击打下, 焊缝部位极易产生裂纹等不允许缺陷, 这些裂纹等缺陷在侧压力的作用下迅速扩展, 造成基桩对接焊接部位的断裂。图2为桩接驳位置破坏的检测曲线。

提高施工速度应讲究科学方法, 接桩焊缝应由经过培训、持有上岗证的人操作, 同时可考虑采用三人同时焊接。规范对在自然条件下焊缝降温的时间有规定, 本人曾在工作中采用电风扇强迫降温约5分钟, 焊缝温度下降明显, 效果很好。

桩号:6% 桩径:400 mm 强度等级:C80 波速:4.20 km/s

3 结语

归结以上分析认为, 基坑施工没有采用合理围护措施和支撑系统是桩产生质量问题出现的主要原因。本文所述的深厚淤泥软土地质条件在全国分布不广泛, 但在局部地区还是很普遍, 它给工程建设者们和工程设计人员带来了极大难度, 但不是说在这样的地质条件下就无法搞建设, 很多采用了合理措施的工程大多都取得了成功。在这里提出这种问题主要目的在于抛砖引玉。也希望建筑同仁在遇到深厚淤泥软土时引起足够的重视, 减小不必要的工程处理费用。

摘要：本文通过对深厚淤泥层的基桩在基坑施工过程中出现的质量问题, 从地质、设计、基坑施工及桩基施工等方面进行原因分析, 并提出了相应解决措施。

关键词：基坑,软土淤泥层,工程质量,管柱

参考文献

[1]陈晓平.软土变形时效特性的试验研究J.岩石力学与工程学报, 2005, 24 (12) :2142-2148.

[2]邓子胜.深基坑空间效应分析方法与应用进展J.岩土工程界, 2005, 8 (2) :29-30.

[3]JGJ106-2003, 建筑基桩检测技术规范S.

基坑土方开挖施工分析 篇8

1 大型建筑深基坑土方开挖方法的分类及选择

1.1 分类

深基坑开挖方法多种多样, 且分类也各不相同。以岩土性质为划分依据, 可分为土方开挖与石方开挖;以施工环境为划分依据, 可分为洞挖、明挖与水下开挖;以适用情况为划分依据, 可分为分层开挖、全面开挖、分段开挖及分部位开挖等;以开挖者为划分依据, 可分为机械开挖、人工开挖及人工和机械配合开挖等[1]。

1.2 方法的选择

在大型建筑深基坑土方开挖施工中, 合理选择土方开挖方法对保证施工质量有重要影响。因此, 在选择土方开挖方法时, 不但要结合设计要求及建筑功能考虑, 还要考虑施工地段的地质条件 (如场地渗水情况、地下水水位、基坑深度等) 、作业条件 (场地宽窄、作业面大小等) 及施工周围环境 (如地下管线分布、周围建筑物等) 等因素。在综合考虑多种影响因素后, 在选择经济、安全、可行的施工方案。

2 基坑开挖的形式

深基坑开挖工程量较大, 如果是人工开挖, 由于劳动强度过大, 会直接影响到整个工程的施工进度。因此, 除了使用人工作为辅助开挖, 还应配以大型挖土机、运输机械进行施工。机械挖土时, 还应考虑基坑深度、地质条件、施工组织等因素再选择开挖形式。现阶段, 常见的挖土形式主要有以下这几种:放坡开挖、直立壁内开挖、直立壁无支撑开挖等。

3 开挖工艺

3.1 放坡开挖工艺

采用放坡开挖方式时, 由于基坑深度会相对较浅, 挖土机通常可一次便开挖至设计的标高, 故在地下水位较高地区, 软土基坑可运用反铲挖土机与运土汽车协同作业。若地下水位相对较低, 且坑底坚硬, 还可让运土汽车下坑, 以配合铲挖土机进行坑底作业。在采用该方式开挖时, 应注意保持基坑边坡的稳定性。一般来说, 在确定基坑边坡的坡度时, 要综合考虑多种因素, 如土质、开挖方法、基坑深度、边坡荷载、留置时间、场地大小等[2]。如果遭遇可能影响边坡稳定性的情况, 应及时作出处理。通常情况下, 影响边坡稳定性的情况有:基坑开挖深度在5m以上、边坡负荷超载、存在可能引起土体滑移的淤泥等[3]。在基坑开挖工程中, 还应注意采取有效的护面措施, 以免基坑边坡松散、风化或被雨水冲刷, 保护基坑边坡稳定。比如, 使用高分子聚合材料覆盖、采用钢丝网混凝土护面等措施。

3.2 直立壁无支撑开挖工艺

在直立壁无支撑支护结构中, 往往会使用重力式水泥土挡墙, 因为具有较强的挡土与防水功能, 坑深度大约为5米, 可使用运土卡车和反铲挖土机协同作业。由于地下水位大多较高, 故使用正铲挖机下坑的情况较少。

3.3 直立壁拉锚开挖工艺

采用直立壁拉锚的基坑, 深度相对较大, 坑内作业条件往往较宽敞。在土方开挖中, 一般需要分层级分区段开挖, 然后穿插完成拉锚施工。值得注意的是, 必须保证锚杆位置与分层及分区段开挖范围相一致, 并满足土体稳定性及施工机械的要求, 从而有利于最大程度地确保开挖进度与质量。

3.4 直立壁内支撑开挖工艺

若采用直立壁内支撑开挖工艺, 主要制约因素是内支撑。使用内支撑时, 施工机械的作业面会大大减少, 挖土机械与运土汽车的工作效率也会降低, 且会给施工增加一定难度。因此, 必须对支撑进行合理布置, 尽量将内支撑造成的影响缩到最小。一般来说, 使用机械挖土时, 支撑竖向间距应超过4米。如果基坑运用了直立壁内支撑, 其深度往往较大, 且远超出挖土机挖掘深度, 此时则需分层开挖。在施工中, 一般需要交叉进行土方开挖与支撑施工。对土方进行分层、分区开挖, 然后逐渐形成一个支撑施工工作面, 接着是内支撑施工, 待内支撑达到一定的强度后, 则开挖下一层土方, 又形成一道支撑施工面, 如此重复施工, 形成一个支护结构体系, 则称为内支撑施工[4]。因此, 在开挖基坑土方时, 必须紧密结合支撑施工进行, 并考虑支护结构设计情况, 对土方分层及开挖的范围作出合理的划分, 然后开始分层、分区开挖基坑土方。值得注意的是, 在对基坑土方分层级分区开挖的范围时, 还应结合支撑施工时间、土体时空效应、机械作业面要求等因素进行综合考虑。

土方开挖工艺还需和平面布置、支撑结构形式相配套。若选择周边桁架支撑, 可采用岛式挖土方案:先将周边土层挖走, 然后开始架设周边桁架支撑结构, 等到支撑形成, 即能开始开挖中间岛区的土方, 再借助土方压力控制支撑变形。如果选择的是十字对撑, 考虑到支撑设置后会不利于土方开挖的机械化作业, 故主要采用盆式施工的方法。在基本完成下层中心土方的开挖后, 即可着手进行十字对撑式钢支撑的架设、浇筑, 再依次将周边土方挖去, 形成对围护壁的支撑。这种情况大多数是使用抓铲与反铲挖土机。

开挖两层或者多层土方时, 往往需要挖土机与运土汽车下基坑施工。因此, 应在基坑的合适位置搭设有施工线桥或是留设有坡道, 以满足挖土机与运土汽车的正常通行。一般来说, 挖土工作的开展需大、中、小型挖土机相配合进行, 如支撑下挖土则使用小型挖土机、施工线桥或者装车下挖土则使用大中型挖土机。基坑周边的土, 也可先用小型挖土机集中运至抓斗机工作点, 再用抓斗机装车集中运出。

4 大型建筑深基坑土方开挖的应注意问题

在土方开挖的整个过程中, 有众多因素会对施工造成不同程度的影响。因此, 为了实现对开挖质量的有效控制, 在开挖过程中应高度重视以下几个方面的问题。

⑴对土方进行开挖时, 必须根据事前制定的方案开展工作。如果选择分层或者分段开挖方式, 必须保证开挖深度与施工要求相符, 避免扰动底层原状土。⑵若基坑作业面不够宽敞, 且深度较大, 而机械开挖很难实施, 此时可考虑采用人工与机械相配合的开挖方法。⑶负责深基坑底部清底的工作人员, 必须严格根据施工要求及规范开展工作, 并要留意四周土壁情况。如果出现裂纹、塌落等情况, 应马上暂停工作, 直至情况稳定后才可继续施工。⑷为了确保现场施工安全, 在大型建筑基坑开挖的同时, 禁止在挖土机作业半径内开展其他施工。⑸如果基坑开挖深度在2米以上, 基坑四周应设置有两道防护栏, 高度为0.6米与1.2米, 并要设置有危险标志, 夜间还应有红色警示灯, 以最大限度地保证施工安全。⑹在深基坑顶部, 先进行拦水坝的砌筑, 防止顶部水流入到基坑内。

5 小结

总之, 大型建筑深基坑土方开挖工程的作业量大、涉及范围广、对开挖技术要求高, 一旦某个环节出现问题, 则会直接影响到整个项目的施工进度、质量及安全。因此, 相关部门或人员必须从思想上对大型建筑深基坑开挖施工给予高度重视, 并在实际施工时, 充分考虑现场实际, 选择可行的施工方案、设备及开挖方法等, 还要注意加强过程质量监督与管理, 既要确保工期, 又要保证施工质量。

摘要：随着经济的快速发展, 大型建筑物的数目也不断增多。在大型建筑建设中, 深基坑土方开挖是重要的环节, 与建筑物质量及施工进度有着密切联系, 故掌握深基坑土方开挖施工工艺至关重要。鉴于此, 本文主要对大型建筑中中深基坑开挖施工工艺相关问题进行了探讨。

关键词：大型建筑,深基坑土方开挖,工艺

参考文献

[1]胡雄革.高层建筑基坑土方开挖的施工技术及要点分析[J].低碳世界.2014 (23) :259-260.

[2]孟磊.土木工程中深基坑土方开挖的施工技术分析[J].中国建筑金属结构.2013 (10) :76.

[3]周古友, 徐彤昕.浅谈建筑施工中的深基坑土方开挖技术[J].工程经济.2013 (03) :64-68.

基坑土方开挖施工分析 篇9

关键词：深基坑支护,土钉墙,人工挖孔桩,土方开挖,岩石爆破,变形监测

1 工程概况

徐州铜山万达广场, 位于徐州市铜山区北京路西、同昌街北, 基坑挖深约5.9~10.4m, 基坑周长约1090m, 面积61200m2;南地块:基坑挖深约12.26m, 基坑周长约1000m, 面积38000m2。

2 工程地质条件

场地的工程地质条件及基坑围护设计参数如下表1所示。

3 基坑支护结构设计

由于周边地形状况比较复杂, 基坑开挖深度12.26m, 基坑安全等级一级。北地块采用部分区段为悬臂桩支护, 其余区段采用放坡开挖的形式, 南地块部分区段为悬臂桩支护, 部分区段为放坡+土钉墙支护, 其余区段采用放坡开挖的围护结构形式。确保基坑开挖安全和周边建 (构) 筑物的安全。

3.1 人工挖孔灌注桩支护

灌注桩成孔采用人工挖孔, 混凝土护壁采用C20混凝土, 壁厚150mm, 内设Φ8mm@200钢筋网片。灌注桩顶嵌入冠梁100mm, 主筋锚入冠梁。冠梁与灌注桩刚性连接。灌注桩间土体采用打入1~1.5m深直径Φ14mm短钢筋, 间距1.5m布置, 并挂Φ4mm的钢丝网片, 喷射100厚C20细石混凝土。斜撑采用Φ351t10mm钢管, 1∶2斜度, 水平撑力1150k N。支撑位置位于桩身中部, 钢管支撑两端设置10mm厚钢板以加大受力面。

3.2 土钉墙设计

土钉锚杆孔径100mm, 锚杆竖向间距1.5m, 水平间距1.5m。土钉成孔自下而上布置, 角度为15°。土钉注浆采用42.5普通硅酸盐水泥, 注浆量每延米不小于25kg, 水灰比0.4~0.5。土钉面层喷厚80mm, C20细石混凝土护面。

4 深基坑支护施工技术

4.1 人工挖孔桩施工

(1) 放线定桩位及高程。

在场地三通一平的基础上, 依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图, 测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。确定好桩位中心, 以中点为圆心, 以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部 (即第一步) 的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。孔位线定好之后, 必须经有关部门进行复查, 办好预检手续后开挖。

(2) 开挖第一节桩孔土方。

开挖桩孔应从上到下逐层进行, 先挖中间部分的土方, 然后扩及周边, 有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定, 本工程设计每节高度为1.0m。

(3) 支护壁模板附加钢筋。

为防止桩孔壁坍方, 确保安全施工, 成孔应设置井圈, 本工程护壁为钢筋混凝土。护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑, 防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑, 以方便操作。第一节护壁以高出地坪150~200mm为宜, 便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口, 护壁厚度为上口175mm、下口100mm。

(4) 浇筑第一节护壁混凝土。

桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑, 人工捣实, 混凝土强度为C30, 坍落度控制在100mm, 确保孔壁的稳定性。

(5) 检查桩位 (中心) 轴线及标高。

每节桩孔护壁做好以后, 必须将桩位十轴线和标高测设在护壁的上口, 然后用十字线对中, 吊线坠向井底投设, 以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整, 井深必须以基准点为依据, 逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

(6) 先拆除第一节支第二节护壁模板, 放附加钢筋, 护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小, 应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为100mm的混凝土浇筑口, 接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严, 水泥砂浆抹平, 拆模强度达到1MPa。

(7) 挖孔桩砼工程分为护壁和桩芯砼两部分均采用商品混凝土。护壁砼均由溜槽溜放进坑底的料斗中, 再由人力车运至各施工点。桩身砼由泵车输送到孔口。在浇筑桩身砼前, 应抽干孔内积水, 清理孔底杂物。核对砼标号, 用串筒下料, 串筒高度不宜高出砼浇筑面2m, 及时浇筑砼。

每浇筑0.3~0.5m高砼, 则用Φ70大功率变频振捣器振捣一次, 充分保证砼的密实性, 整根桩浇筑必须一次完成。在灌注桩身混凝土时, 相邻10m范围内的挖孔作业停止, 并不得在孔底留人。

(8) 挖孔桩岩石爆破方案。

根据设计要求, 围护桩需要嵌入完整中风化石灰岩3~4m, 桩端中风化石灰岩较硬, 人工和机械清除相对困难, 所以要采取爆破的方式进行开挖, 具体方案如下。

(1) 布孔方式。围护桩净直径为0.9m、1.0m和1.2m三种, 为满足图纸要求确保桩净直径, 爆破直径应超爆0.3m, 炮孔布置采用中心锥形掏槽与周边眼相结合的布孔方式。

(2) 爆破参数设计。由于设计桩孔断面较小, 工作面岩石夹制作用较小, 故设计炮眼深度为0.7-1.0m (根据需要爆破岩石深度而定) 。爆破效率在0.75~0.90, 循环进度0.5~0.9m。考虑目前炸药规格为Ф=32mm, 和装药的方便性, 选用Ф42钻头。孔网参数按下式计算:炮眼总数N=qs/yη

式中:q为炸药单耗;s-爆破断面, 平方米;v-每米长度炸药的重量;η-炮孔装药系数。

(3) 爆破网络, 起爆时差。确保合理的起爆时间间隔, 对改善爆破效果和降低爆破震动效应有主要作用。所以本工程采用非电毫秒延期雷管扎成一把, 再用胶布绑扎一发电雷管起爆 (起爆网路图见图1) , 采用MFB-200型起爆器起爆。起爆顺序:首先起爆掏槽眼、再起爆周边眼, 段差控制在50~100毫秒之间。

(4) 装药方法和堵塞结构。所用炸药全部采用具有防水性能的乳化炸药, 雷管采用防水性能好的非电毫秒雷管, 采用反向装药起爆方式, 在装药长度的底部三分之一处装入起爆破药包。炮孔填塞方式, 采用中粗沙作填塞物。

(5) 试爆。因岩层的不均匀性, 针对不同风化程序和裂隙发育程序的情况, 应在单位装药量和最大单段药量方面作适当调整。为更好地把握药量以取得理想的爆破效果, 必须进行试爆。

(6) 安全防护措施为避免工程桩爆破作业时破碎岩石飞出桩口, 采取井口盖弹簧床垫, 井口与弹簧垫之间留30厘米空隙, 弹簧垫上压沙袋的防护措施 (图5) 。爆破施工时, 采用爆破体近体防护。即使用沙袋压炮孔, 再用弹簧床垫覆盖整个爆破体表面, 最后用沙袋压实弹簧垫的三层防护措施。

4.2 土方开挖施工

根据现场实际情况及所需进度要求, 分别对大商业地块和住宅地块进行土方开挖设计, 主要采用盆式开挖形式。

4.2.1 大商业地块土方开挖

围护桩施工完成后, 整体开挖第一层土方, 挖深标高约至30.0m (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) , 土方量约为20万m3, 按照基坑围护施工图纸, 局部采用放坡开挖, 其中AB段、CD段和HI段 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 一级放坡, 放坡比1:1, 采用挂网筋固定坡面挂Φ6@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80;BC段 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 一级放坡, 放坡比1:0.4, 采用土钉固定坡面挂Φ8@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80;其他部位段为排桩支护 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) , 如下图3所示。

第一层土方开挖完成后, 继续向下开挖第二层土方, 挖深标高约至24.4m (总挖深约5.6m, 分四层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) , 土方量约为24万m3 (遇岩石需爆破) , 其中其中AB段、CD段和HI段 (总挖深约5.6m, 分四层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 二级放坡, 放坡比1:0.5, 采用挂网筋固定坡面挂Φ6@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80, 在二级坡底5-2层基岩面上设置500*300C20砼;BC段 (总挖深约5.6m, 分四层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 二级放坡、放坡比1:0.3, 采用土钉固定坡面挂Φ8@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80, 在二级坡底5-2层基岩面上设置500*300C20砼;待二级护坡完成后施工剩下的土层, 约开挖至22.94m (挖深约1.46m, 边挖边护坡) , AB段、BC段、CD段和HI段三级放坡、放坡比1:0.2;其他部位段为排桩支护 (总挖深约5.6m, 分四层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) ;如图4所示。

待土方开挖至基底后, 进行坑内临时马道开挖, 坑内挖机配合坑外长臂挖机进行掏挖, 如下图5所示。

每次土方开挖必须严格遵守以上开挖顺序, 过程中应注意控制土方开挖深度及监测基坑变形。

4.2.2 住宅地块土方开挖

住宅地块土方量约42万m3, 其中地下一层约32万m3, 地下二层约10万m3, 根据业主节点安排, 场内南北向临时道路东侧部分为东组团首开区, 首先进行此区域土方开挖及结构施工, 西组团区域后续再行开挖。

东组团首先放坡开挖主楼 (1#、2#、3#、5#) 区域土方, 第一阶段开挖至30.8m (总挖深约3.5m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) ;第二阶段开挖主楼以外地库区域土方, 根据围护施工图所示, 局部采用放坡开挖形式其中I’~J段和J~J’段 (总挖深约3.5m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 一级放坡, 放坡比1:1, 采用挂网筋固定坡面挂Φ6@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80;其部位他段为排桩支护 (总挖深约3.5m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) ;待主楼及地库土方均开挖至30.8m且护坡施工完成后, 向下开挖至标高约至26.7m (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) 。其中I’~J段和J~J’段 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 二级放坡, 放坡比1:0.4, 采用挂网筋固定坡面挂Φ6@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80;其他部位段为排桩支护 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) ;在二级坡底5-2层基岩面上设置500*300C20砼;第三阶段进行坑内临时马道开挖, 使用长臂挖机配合掏挖 (图6) 。

西组团第一阶段进行地下一层区域主楼开挖及地下二层区域的第一层土方开挖 (开挖至32.05m, 总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) , 局部采用放坡开挖形式其中K~O~A段 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡) 一级放坡, 放坡比1:1, 采用挂网筋固定坡面挂Φ6@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80;其他部位段为排桩支护 (总挖深约4m, 分三层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) ;第二阶段进行地下一层区域地库开挖及地下二层区域的第二层土方开挖, 局部采用放坡开挖形式其中K~O~A段 (总挖深约5.6m, 分四层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m, 且边挖边护坡二级放坡、放坡比1:0.5, 采用挂网筋固定坡面挂Φ6@250单层双向钢筋网片并喷C20细石砼厚80, 在二级坡底5-2层基岩面上设置500*300C20砼;其他部位段为排桩支护 (总深约5.6m, 分四层开挖, 每层开挖深度不超过1.5m) ;第三阶段进行坑内临时马道开挖, 配备长臂挖机进行掏挖 (图7) 。

待东组、西组地下室顶板结构完成且达到强度后, 开挖场内南北向临时道路, 从中间向南北两个方向依次推进开挖, 具体如图8所示:

4.2.3 土方开挖细部开挖剖面示意图

4.3 土钉支护

采用干钻成孔, 不得带水成孔, 倾角15°, 成孔直径不小于110mm, 水平向间隔成孔, 成孔前应查明地下障碍物位置, 必要时进行避让调整, 调整间距不大于10cm。

第一次注浆选用水泥砂浆, 强度不低于M15, 配合比为水泥:砂:水=1:1:0.55, 水泥采用P·O42.5级普通硅酸盐水泥, 注浆压力0.3~0.5Mpa, 直至浆液从孔口溢出;第二次注浆选用水泥浆, 水灰比为0.50, 注浆压力1.3~1.5MPa, 使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆, 浆液注入到砂浆和土体之间, 达到注浆压力1~2分钟, 即可结束注浆, 另外第二次注浆添加水泥重量3%水玻璃和JM系列微膨胀剂。第二次注浆在第一次注浆结束后4h内进行。

土钉开挖分层分段进行, 上层土钉注浆体及喷射砼面层达到设计强度70%后方可开挖下层土方施工, 分层开挖高度由土钉竖向距离确定, 超挖不得超过土钉下0.5m;分层开挖长度分段进行, 取15~20m。

土钉墙面喷层厚80mm, 分两次喷射, 细石砼配合比为水泥:砂子:细石=1:2:2, 喷射压力0.3~0.5Mpa。每一层土中应设置3个以上专门用于测试的非工作钉;土钉承载力根据基本实验确定, 每层土实验不少于3根。

4.4 基坑变形监测

为了保证基坑的安全稳定, 以及基坑周边建筑物和管线的安全, 对本基坑施工过程进行监测显得至关重要。监测项目主要有基坑顶面位移和沉降、地下水位、支护桩深层位移和应力、锚索应力、周边需保护建筑及市政管线位移和沉降等。根据监测成果, 及时反馈信息, 指导施工, 做到信息化施工、动态设计。

5 结语

本工程实践证明, 结合场地地质条件、周边环境及基坑开挖深度等因素, 采用不同型式的组合支护体系, 既可以节省造价, 方便施工, 又可以控制基坑变形, 做到安全可靠, 经济合理。

参考文献

[1]JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].

基坑土方开挖施工分析 篇10

1工程概况

濮阳市华龙区李家村、后铁炉城中村改造融资建造项目,位于濮阳市规划澶州大街与文化路交叉口西南角,安置区用地为115.988亩,总建筑面积211859.9平方米;另建地下面积37862平米。本标段居住用楼共13栋,公共服务设施2栋,幼儿园1栋。

2工程地质概况

2.1地形地貌

拟建场地地形平坦,在地貌上属于黄河中下游冲堆积平原。由于黄河历次改道和泛滥致使该地区第四纪沉积层较厚。

2.2工程地质条件

本工程基坑开挖深度影响范围内主要有六层土,具体地层参数信息如表1所示。

3基坑支护设计分析

本工程单位工程多,基坑开挖复杂,基坑开挖深度南北两侧单体楼开挖深度约为1.73~3.68m,中间车库区域开挖深度约为5.78m,单体楼与地下车库的标高如表2所示,根据基坑深度及周边环境条件及场地地质情况分为6个支护剖面,基坑侧壁安全等级为二级,侧壁重要性系数γ取1.0,基坑工程变形控制等级为二级。按照一般的施工方法,应采取“先深后浅”,即先开挖深基坑,后开挖浅基坑,但是本工程场地狭小,工期紧,如果采取常规的先深后浅方法施工,将会大大增加工程的工期,周转材料、进场设备等将无法存放,土方运量大,并不经济,考虑到上述常规施工方法存在的问题,本工程采用“先浅后深”法施工,及先开挖南北两侧主楼较浅基坑,后开挖中间地下车库部分。

4基坑支护方案的设计

综合分析本基坑工程的工程地质、水文条件、基坑规模、开挖深度以及周边环境,本着确保基坑内安全,留意周边环境安全、经济、快速的原则。本工程基坑开挖分上下两部分,上部南北两侧单体楼外侧基坑支护设计采用土钉墙支护;下部中间车库区域南北两侧基坑支护设计采用钻孔灌注桩支护,东西两侧采用土钉墙支护。场区内由于水位较深不需要降水。

4.1单体建筑基坑浅基坑支护的设计与施工

4.1.1浅基坑支护方案的设计

南北两侧单体楼外侧采用土钉墙支护,由于各栋单体建筑开挖深度亦不相同,根据基坑周边环境、工程地质条件,将基坑分为六个支护区段分别进行基坑支护的设计,如图2所示。基坑设计计算采用理正深基坑7.0软件。

(1)本工程基坑1-1剖面采用土钉墙支护方式,设置土钉排数为1排,设计土钉长度为3.5m,土钉水平间距为1.5m,距地表距离1.5m。

(2)2-2剖面采用放坡支护方式,坡率1∶0.3,坡面喷射混凝土。

(3)3-3剖面为7#楼、11#楼位置,支护方式为土钉支护,设置土钉5排,3’-3’剖面为地下车库位置,设置土钉4排,土钉长度依次为5.0m,5.5m,5.5m,5.0m。

(4)4-4剖面采用土钉墙支护方式,设置土钉2排,土钉长度依次为3.5m,4.0m,水平间距为1.5m,竖向第一道间距1.0m,第二道间距1.5m。

(5)5-5剖面采用1∶0.3放坡并喷射混凝土方式支护。

上述五个剖面的坡面均喷射80mm厚C20混凝土,挂,8钢筋网片,网片间距200mm×200mm,如图3所示。

4.1.2支护方案的施工

本支护方案喷射混凝土的施工采用二次喷射,开挖出工作面以后为了防止土体坍塌,可进行第一次喷射,厚度40mm左右。二次喷射混凝土与一次喷射不应在同一部位,错开长度为喷射厚度的2倍以上,喷射混凝土应分段进行,同一分段内混凝土采用自上而下均匀喷射。喷射混凝土尽量使喷头与喷射面保持垂直,距离保持为0.6~1m,喷射混凝土终凝24h后及时养护,保持混凝土表面湿润养护至少7天。

钢筋网宜在初喷混凝土强度达到设计强度50%后进行施工,土钉墙钢筋网片采用,8钢筋,间距为200mm×200mm,钢筋网片的搭接长度大于300mm,钢筋网采用绑扎固定,钢筋连接采用焊接搭接,搭接长度不小于10倍钢筋直径,钢筋网间距的允许偏差为±30mm。

土方开挖至施工作业面时,进行钻孔测量放线,孔位偏差不大于50mm,土钉成孔直径120mm,上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。土钉全长范围内每隔2m,设置对中支架,以保证其居中,对中支架采用直径8mm钢筋制作,开挖出的边壁经人工修正后,应保证坡面顺平,根据设计要求定出桩位,做出标记,成孔采用人工洛阳铲成孔。土钉放入钻孔前仔细检查质量,孔造好后尽快放置土钉,和注浆防止孔体坍塌。土钉施工的长度、位置、直径、倾角等的施工偏差控制在一定的范围,土钉长度不小于设计值。

4.2地下车库深基坑支护方案与施工

4.2.1支护方案的确定

本工程6-6剖面有3处,分别为,6#楼南侧、18#楼北侧、12#楼北侧,考虑到此三栋楼距离地下车库筏板边缘的距离相对较近,基坑支护的要求更为严格,因此经过设计计算,本工程此3处剖面采用悬臂钻孔灌注桩支护方式,灌注桩直径600mm,桩间距1.2m,桩长4.5m,混凝土强度等级C30,混凝土保护层厚度35mm。桩间土用膨胀丝固定2mm厚钢板网,喷射50mm厚C20混凝土,桩间土开挖时采用挂网喷射混凝土,如图4所示。7-7剖面采用坡率1∶0.3放坡方式。除上述六个剖面外的其他基坑边界,均采用1∶0.3的坡度进行放坡开挖,并做好防水措施。

4.2.2地下车库深基坑支护方案的施工

本工程地下车库与主楼之间的6-6剖面护坡桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩,其成孔工艺采用干作业法成孔,钢筋混凝土灌注桩施工前进行放线确定桩位,桩位偏差不大于50mm,钻孔成孔深度不小于设计值,垂直度偏差不宜大于0.5%。灌注桩钢筋笼主筋采用焊接。灌注桩的检测采用低应变动测法进行桩身完整性检测,检测比例不小于20%且不小于5根。

面层参数:喷射砼设计强度C20,喷射厚度80mm;钢筋网Ф8@200×200mm,加强筋Ф14,保护层厚度40mm,另外为保证坡顶稳定,在坡顶做钢筋砼翻边(可以与坑外路面硬化层连接)。

4.3土方开挖方案与施工

车库南北两侧及南北主楼面临车库一侧的基坑设计均是按主楼基底标高设计的,为了基坑支护方便及减小基坑支护工作量,在主楼及车库基坑开挖的同时,应将南北主楼与车库之间的土体开挖至主楼基底标高位置。

根据设计单位提供的图纸,结合现场周边环境状况,本工程基坑土方开挖分三个阶段进行开挖。第一阶段土方开挖中间一排单体楼土方开挖3~4m,采取大放坡开挖,按1∶3放坡,为7#、9#、10#、11#楼桩基工程施工提供条件;第二阶段土方开挖待7#、9#、10#、11#楼及部分车库桩基施工完成后进行开挖,南北两排单体楼(即1#、2#、3#、5#、6#、12#、15#、16#、18#楼)开挖至桩顶标高;第三阶段土方开挖待车库承台桩基及排桩完成后再进行车库区域开挖。如图5所示。

第一阶段土方开挖采取大放坡开挖,按1∶3放坡;第二阶段及第三阶段基坑开挖根据土钉墙支护设计排数分步进行,每步首先开挖喷锚施工支护施工工作面下500mm,工作面宽度按该位置设计喷锚土钉长度并结合工作要求适当留置,留置宽度在15~20m为宜,基坑中部土方可分步开挖到底。土方开挖应先放好坡顶线、坡底线,经复测及验收合格后开始开挖土方须分层开挖,分层情况详见下图。

5结论

本文通过对复杂大面积施工环境下深浅基坑支护方案与施工的论述,以及多阶段大面积土方开挖方案的讨论,得出以下主要结论:(1)通过在实际工程中采用“先浅后深”法进行基坑工程的施工,在本工程中体现出相对于传统“先深后浅”法的众多优势,节约了工期与成本,优化了基坑开挖方案,证明该方法在实际基坑工程中具有很高的应用价值;(2)本工程基坑支护中同时运用了放坡开挖、土钉墙支护、钢筋混凝土钻孔灌注桩支护三种边坡支护的方案,证明了在实际工程中,可以根据实际情况,对不同的工程部位使用不同的基坑支护方法,对基坑支护方案进行优化,节省了基坑支护的成本费用,又缩短了施工工期,表明了多种支护方案的融合,在实际基坑工程中具有很大的应用。

参考文献

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