关于建筑基坑开挖技术的研究

2015-04-16刘燕飞

建材与装饰 2015年18期

关键词：深基坑基坑变形

刘燕飞

（福建省永春市政工程有限公司福建泉州 362600）

关于建筑基坑开挖技术的研究

刘燕飞

（福建省永春市政工程有限公司福建泉州 362600）

对于建筑工程来说，基坑开挖是其基础工程中的重要部分，为了确保建筑整体质量以及安全，一定要做好基坑开挖工作。本文从施工前的准备工作、施工过程、特殊情况处理等几个方面对建筑基坑开挖技术进行简单介绍，并提出几点注意事项，用以提升基坑稳定性。

建筑；基坑；开挖技术

随着我国社会的不断进步，经济水平的快速发展，建筑工程项目也不断增多，出现了大量基坑开挖工程。当前，基坑开挖常常面积比较大，深度也比较深，开挖量往往很大，因此，给现场工作带来了很大难题。必须要选择科学的方案，确保在计划时间之内顺利完成工程建设，并确保其质量。

1　施工前的准备工作

1.1对基坑开挖的相关设计方案进行制定、了解

对于基坑开挖来说，设计方案是其重要的依据，是确保施工安全的重要技术保证。在对设计方案进行制定的时候，一定要根据工程结构形式、基坑深度、工程地质和水文地质条件、气候条件、周围环境、施工方法、施工工期和地面荷载等有关资料，同时结合本地区或类似地质条件下的工作经验，因地制宜的设计基坑开挖方案和地下水控制方案。依据基坑工程所选定的主要施工参数、基坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条件，提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数。开挖与支撑的施工程序基本是按分层、分区、对称、平衡的原则而制定的。在具体设计过程中，不管是变形控制，还是结构维护，其主要目的就是确保基坑的良好稳定性，确保施工过程安全性，把基坑对于周边环境造成的影响降到最低。为了实现这些目的，就一定要对设计方案进行了解和熟悉，把方案之中的每一个细节都熟记在心。与此同时，还要结合施工过程中的关键部位以及施工工序，将设计方案中存在的重点以及难点找出来[1]。

1.2要对相关水文地质进行了解

不仅设计人员要对水文地质进行了解，施工企业中的领导以及施工人员也要对其加以掌握。水文地质对于建筑工程有着较大的影响：①它会对施工效率与施工质量造成影响；②它还会对施工管理以及工程进度造成影响；③水文地质会影响到施工技术具体应用以及事故预防。我国幅员辽阔，水文地质存在很大的差异性。土质也是一样，就算是在同一个区域中，其土质也有可能存在差异。如果不对其加以注意，在对基坑进行开挖的时候，就会导致坑内出水以及地面沉陷还有边坡滑移等现象。

1.3对环境状况进行了解

在对基坑进行开挖的时候，不仅会受到工程组织以及技术保养等的影响，同时还会受到周边环境状况的影响。

2　施工过程

基坑开挖必须遵守“分层开挖、先撑后挖”的原则，撑锚与挖土配合，严禁超挖。在必要时，采用分块或分段、分层开挖，快挖快撑，对于每段的开挖及相应的撑锚应作时间限制。

基坑开挖中为确保基坑周围建（构）筑物的安全和支护结构的稳定，要求尽可能减少初始位移。根据“时空效应”的原理，遵循“分层、分区、分块、分段、抽槽开挖，留土护壁、先撑后挖、先形成中间支撑，后限时对称平衡形成端头支撑，减少无支撑暴露时间”的原则。

根据“时空效应”原理及荷载均衡的要求，掌握每个分部开挖的空间几何尺寸和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间，科学地利用土体自身控制地层位移的潜力，以解决软土深基坑稳定和变形的问题。

对于基坑开挖来说，当前主要的开挖形式就是人机结合，它能够对施工过程中存在的不足进行科学合理的弥补。在对其进行开挖之前要对地下设施以及地上设施还有施工场地的建筑设施进行仔细观察，防止对施工进程造成影响。在将准备工作做好以后，对开挖截面进行观察，并进行施工[2]。

在对基坑进行开挖的时候，特别是在利用机械进行挖土时不能超挖和扰动地基土，要在确保连续开挖以及工作程序流畅并分段进行的同时，挖到距离标高20～30cm的位置时停止机械挖掘，而改成人工挖掘、修整方式。

为了确保施工现场的安全，要做好土堆摆放工作。要科学对土堆进行摆放，不能将全部土堆到一块，要对土堆进行单放。不能将土方放在基坑周边5m以内。对土堆进行科学摆放不仅能有效防止土堆坍塌，同时还能对基底施工人员安全进行保护。

在对基坑土方进行开挖时，还需要结合工程进行施工过程的监测，用以对设计、施工方案作必要的修正，并对可能发生的危害进行预防。一定要注意其对于周边环境的影响，不能盲目进行挖掘。需要对基坑范围之内攒起的淤泥以及黏土壤进行注意，否则就有坑内出现塌陷现象。为了防止这种情况发生，在具体施工过程中，要采取有效措施，比如，控制水位以及采用集水井还有降排水等。

3　特殊情况处理

3.1关于基坑支护

对于这项工作来说，要结合基础部位具体的开挖深度进行支护[3]。基坑的深度不同，那么临时支护技术以及稳固措施的应用是不同的，另外，还要对挖土卸荷以及井点降水还有回灌等各种技术加以利用，缩短工作周期，减少投资，确保基坑以及周边建筑安全。在开展基坑支护工作的时候，一定要注意以下几点：①对于以前的支护桩，要尽可能将其保留下来，充分发挥其自身具有的支护作用，同时还能降低成本，节约资金。②不能因为基坑降水效果差或者是土体变形，从而对基坑周边造成影响，导致道路以及建筑等设施时出现沉降现象。③支护方法一定要简单，还要具有可行性和安全性。结合这些原则选择合理的基坑支护方案。

3.2关于地下水处理

在基坑开挖过程中，必须防止管涌、流砂、坑底隆起，做好对地下水的控制，一定要确保基坑始终保持干燥，只有这样才能确保边坡稳定性。如果在基坑中有地下水出现，就会对施工进度造成影响，严重的情况下还有可能导致事故发生，比如，流砂现象会使得边坡出现坍塌情况，对原来的地质结构造成破坏，另外，基坑中的土体如果发生了位移，还会对周边建筑安全造成影响，所以，基坑之中的地下水处理是必须要进行重视的工作。一般来说，在对地下水进行处理时使用的方法有止水法以及排水法。止水法主要就要利用一定手段在基坑周边形成帷幕，这样地下水就不会进入到基坑中[4]。止水法主要包括灌浆法以及沉井法还有地下连续墙等。对于排水法来说，基坑之中的地表水以及地下水是其主要对象，一般它利用的方法包括了井点降水法以及明沟排水法。在进行操作的过程中，止水法操作成本太高，施工难度比较大。对于井点降水法来说，其操作方法比较简单，技术工艺也比较好掌握。从实践来看，井点降水法是当前能够被广泛使用的一种施工工艺。

3.3关于变形控制

为了在施工过程中控制风险，就要对基坑施工过程中的变形情况进行控制。特别是对于开挖阶段来说，这一阶段的变形是控制的重要时期。在对基坑进行开挖的时候，要对有支撑的暴露变形以及无支撑的暴露变形进行控制。前者主要是指在有支撑暴露这一期间基坑支护结构发生的变形状况，在这期间，由于受到温度变化以及施工扰动等各种因素影响，基坑支护结构有可能变形。这种变形现象的主要影响因素是开挖深度以及暴露时间还有支撑轴力和加固状况。结合相关理论以及实践，我们可以了解暴露变形与基坑施工之间的关系是Y=0.79X-2.63。在上面的公式中，Y表示的是有支撑暴露变形，X表示的是基坑施工的具体时间。从上面的式子看，为了对变形现象进行控制，一定要减少暴露时间，同时还要按照相关要求增大支撑轴力。