小议深基坑支护工程技术

白新侠

随着我国城镇化逐渐深入,城市的土地资源越来越稀缺,如何充分的利用有限的资源进行更大的开发,是每一个开发者要去面对的,所以,现在的楼越建越高,现在的桥越建越大,现在的公共交通越来越多,同时,作为施工人员,我们也注意到,现在的基坑深度越来越大,周围的施工土质越来越差,根据建设部2009年的87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》中明确指出:开挖深度超过5m(含5m)或地下室三成以上(含三层),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程均为深基坑工程。所以现在一般较大型工程均会涉及到深基坑施工问题,所以研究深基坑支护的工程技术具有很大的实际意义。

1深基坑支护的主要手段

根据施工地质的情况不同,以及经济因素和工期因素等不同,各个施工单位的深基坑处理方式也不尽相同,我国国内目前深基坑处理主要有以下几种。

1.1 钻孔桩或钢筋混凝土预制桩

一般深度在5m以上10m以下的软土质地基,通常采用钻孔桩或者钢筋混凝土预制桩进行支护和加固,同时如果有防水的需要,可以采用水泥土桩和H型钢桩或者钢板桩。

1.2 地下连续墙技术

当基坑深度超过一定程度,通常在10m左右,周围地质条件复杂多变,可以采用地下连续墙技术,但是工程造价比较高。

对于一般的地下工程,如果把连续墙作为地下室的外墙,可以缩短地坑开挖的时间,同时缩短支护暴露在外界的时间,同时改善结构主体的受力性能,加大刚度,减少结构支撑和锚杆的使用费用,减少结构自身的变形对其他周围结构的影响,使总价降低,工期缩短,一举多得。

1.3 闭合式挡土拱圈支护技术

从结构受力改变结构形式闭合拱圈挡土,连拱式基坑支护,都是将平面结构改变为空间支护结构,利用拱的作用,一方面减小土对桩的侧向压力;另一方面将结构受弯变为拱圈受压,充分发挥混凝土的受压特性,降低了工程费用。

2深基坑施工案例

本工程为某市繁华街区小高层深基坑施工的案例,因为工程位置地处城市繁华地带,周围是商业街,基坑开挖深度深,施工线路长,地下情况多变,同时地下水量充沛,施工难度大,基坑处理技术发杂,是一个研究深基坑施工的典型。

2.1 工程概况

本标段在投标过程中由于建设单位未提供详细的水文地质资料及地下管线图,在原投标方案中并未考虑地下水及基坑防护措施,结果在基坑开挖过程中发现本合同段内地下水高及丰富坍塌严重,地下管线众多(基坑边有现况上水管道、污水等管线),土质疏松,为保证施工人员自身安全及基坑施工顺利,特编制基坑防护措施应急方案保证现场施工。

2.2 基坑开挖防护方法

投标时考虑到本工程处于临街属繁华地段,施工作业面狭窄,开挖深度超过5m,开挖时考虑基坑地质变化情况,每侧预留600cm的工作面,0.2的放坡系数。施工前每个基坑四周必须先进行探坑,第一步探坑开挖深度为1.5m,然后用机械挖掘基坑1.5m范围内土方,第二步探坑开挖至基底,然后用机械开挖基坑至30cm处(开挖过程中如发现不明管线或构造物,应及时跟建设单位、监理单位沟通联系,确定处理方案),采用人工清淤找平。

实际开挖中为防止基坑坍塌,在基坑开挖后根据基坑土质情况确定基坑围护方法,土质情况较差地下水较小时,基坑壁四周采用Φ10cm圆木进行基坑围护,间距20cm一道,深入基底150cm,内衬15mm竹胶板满铺,以保持边坡稳定;土质情况较差地下水较大时、基坑较深时采用20#a槽钢桩进行支护,间距为40cm,深入基底200cm,内衬15mm厚挡土板一道,并满铺。

基坑挖成以后,为保证基坑底部无明水,在基坑底对角位置设两处集水坑,发生渗水、积水等情况,应将积水及时排入四周设置的集水坑,用100mm大口径污水泵水泵抽出。并施工中各工序必须安排紧凑,抓紧时间连续施工。

2.3 施工部署

(1)基坑开挖工期计划。

计划开工日期:2009年7月25日

计划完工日期:2011年3月11日。

(2)施工材料及周转情况。

考虑到开挖过程中大量基坑地下水较大,根据工期计划需采购6m长20#a槽钢、4m长圆木及1220×2440竹胶板。20#a槽钢根据现场实际情况按周转一次进行配置,圆木、竹胶板一次报废,污水泵根据现场基坑开挖情况进行配置,以满足施工进度的需要。

2.4 质量保证措施

(1)监护:基坑围护由专人加强监护,发现基坑土壁有过大变形时,即组织力量进行二次加固。

(2)验槽:基坑挖土时对基底土质进行验槽,如挖到设计标高后发现淤泥时,应及时采取污水泵抽水处理,保证基坑内无明水。

(3)技术交底:做好施工前技术交底,特别是混凝土浇注和振捣的专门技术交底,保证混凝土质量符合规范要求。

(4)沟槽开挖。

①在沟槽开挖过程中要密切注意机械开挖深度,严禁超挖。在距既有管线边100cm或基底以上30cm时,必须改为人工开挖,以保证管线不受破坏和基底土不受扰动。

②由于该工程两侧地下水较丰富,地下水位高,所以在施工中应备齐抽水设备,随时待用。开挖应采用有支撑的垂直开挖,开挖时注意防止出现坍塌现象造成管线受损和影响交通。

2.5 安全和文明施工保证措施

安全和文明施工管理是涉及到工程施工作业人员和工程沿线人民群众的切身利益,同时又是企业取信于民、维护企业声誉的大事,一旦在施工过程中掉以轻心,造成的损失和影响是无法弥补的。具体落实措施。

(1)基坑开挖后,基坑边四周应搭设Φ48钢管进行围护,距基坑边30cm处设置,立杆高度1.1m,每1.5m设一处,每处设一道斜支撑,斜支撑与地面绑扎固定;横杆设两道,第一道横杆具地面30cm,第二道横杆具地面90cm;横杆应采用有反光材料的钢管,设密目网,同时应挂警示牌。

(2)组建近10人的文明施工专业小分队对施工现场、环保、疏导交通、护栏的整理及临近通道进行监察,以及排除通道积水及路障,确保平整、畅通、清洁。经常开展适合本工程特点的便民利民活动。

(3)加强夜间的安全保卫工作,设夜间巡逻队。

深基坑的施工技术是一个非常专业的课题,我们需要不断的汲取国内外先进的施工经验,同时要学会根据不同的施工条件合理选择与工程特点相适应的施工方法。可以说,我们在深基坑支护领域要学习的东西还有很多,作为一个施工技术人员,应该不断的充实自己提高自己的技术能力。

参考文献

[1] 郑建军.深基坑支护的现状分析及其对策[J].科技资讯,2011(30).

[2] 周无极.深基坑结构支护深探[J].湖北水利水电职业技术学院报,2007(1).