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基坑开挖施工技术要点探究

2021-03-30张怀生

居业 2021年9期
关键词:要点基坑情况

张怀生

(江苏科泰岩土工程有限公司,江苏 泰州 225300)

基坑是一种为提供作业空间而进行的临时性工程。所谓基坑开挖,即工程上基础地面与地面间的土石挖掘和移除并形成基坑的过程,是为了满足工程承载力需要的必不可少的工程环节。如何科学制定技术方案,确定开挖方法,对工程的质量、成本、工期和安全等多方面都会造成直接影响。

1 基坑开挖技术方案设计

每个工程项目都有完全不同于其他工程的自身实际情况,基坑开挖的方案也必须从工程实际出发,妥善做好方案设计,一般来说要制定多个技术方案备选,科学的基坑开挖方案要包括对放坡和支护的要求、开挖机械的选择、开挖层次和层次深度、运土车交通道路规划、排水规划等诸多方面,是一个复杂的系统工程。

1.1 现场踏查

方案设计的第一步必须是做好现场的实地踏查,只有认真细致地掌握现场真实情况,获取第一手资料,科学设计基坑开挖技术方案才会成为可能。现场踏查首先要关注工程现场的自然情况,如地质情况、地下水情况、地面荷载能力情况等;其次还要关注周边建筑情况;最后还要注意,考察上述情况时必须要结合工程内容,综合确定现场作业面的大小,基坑的面积、深度等。

1.2 确定基坑开挖所采用的形式

基坑开挖要同时考虑是否采用人工开挖和是否存在土方放坡及是否支护等情况,如何在多种选择之中,确定最适合施工现场情况的基坑开挖形式与方法,要依靠设计者以及施工者依据工程现场的实际情况作出科学判断。

(1)人工开挖。人工开挖是最常见的开挖形式,常用于作业面小、空间狭窄、基坑较浅等不利于机械开挖的情况。人工开挖多运用锹、镐等简单工具进行,效率相对较低,需要的人员多、费用高,开挖的过程中要注意避免浪费工时人力的情况,要对开挖过程做好科学规划。

(2)机械开挖。机械开挖是效率最高、费用最省的开挖形式。因此,在基坑开挖过程中,一定要优先考虑机械开挖,只有在现场无法采取机械开挖形式的情况下,才应当采用人工开挖形式。采用机械开挖的方式要注意尽可能发挥机械开挖效率高、工时短的特点,根据基坑深度、面积、土质土层、地下水等情况科学选择机械设备,制定开挖方案。

1.3 确定基坑开挖的具体方法

1.3.1 放坡开挖

放坡开挖即在基坑开挖到一定深度时,基坑边沿放出一定角度的边坡,以保持边沿稳定,预防塌方事故发生。放坡开挖形式简单,易于操作,利于保障工时和节约成本。适宜在基坑周边有足够空间、附近无其他建筑的情况下采用。

1.3.2 无支撑开挖

(1)挡墙围护下挖。即采用挡墙作为围护措施的基坑下挖方法,因为围护措施简单,所以工期短、环保要求低、开挖深度浅、地质情况佳的工程可以采用。

(2)重力式挡墙围护下开挖。施工非常简单,成本低,一般多用于地下室的基坑开挖。

(3)土锚支撑下开挖。分层进行,施工较为方便,工期相对较短,适合基坑内无障碍、土层地质条件良好的情况。土锚支撑开挖要考虑到土锚的拆卸和回收。

1.3.3 分层开挖

适合环保要求高或现场周边环境复杂以及地质情况不佳的工程现场,一般采用钢或钢筋混凝土支撑。由于采用了支撑体系,对于机械设备进场开挖可能有一定影响,要充分考虑此因素。支撑体系的设计还要考虑到对工程主体施工的影响。

1.3.4 盆式开挖

即先中心后四周的开挖方法,坑内设支撑,适用于环境复杂、作业难度大的情况,在地质条件不佳的情况下,可能引起底层位移,因此需验算地基变形程度。此方法土方不能直接外运,需充分考虑道路交通等情况。

1.3.5 岛式开挖

即先四周后中心的开挖方法,一般用于大型基坑。岛式开挖作业方便、土方外运方便,但对支护结构的要求较为严格,中心留土要尽可能低,形成的土坡倾角不应大于45°。

1.3.6 逆筑法开挖

即从下往上开挖的方法,一般在地质条件差又对环保要求高的市区工程基坑上使用,可以地上地下同时施工,节约工期。此外,还有半逆筑法开挖。

2 基坑开挖前的准备工作及开挖时的相关注意事项

(1)对基坑设计图纸会审,方案需经审图机构审核;(2)深基坑施工前,方案需经过专家评审通过,监理单位审批同意。(3)有支护的基坑,基坑开挖过程需有具备相关资质的第三方机构对支护体系进行监测。

3 安全施工

3.1 严格遵循方案,按照图纸施工

建筑史上多少惨痛的教训告诉我们,为了节省工时、节约资金等目的而违反方案要求进行施工,不但会欲速则不达,还会造成重大事故隐患,酿成惨剧。如确有必要对方案加以修改完善的,也必须按照相关规定和流程执行。

3.2 技术交底和安全交底规范清楚

交底规范清楚,使用标准化用语,采用统一的计量单位,提出具体的操作要求,详细说明施工关键点及难点,明确施工安全保障措施,明确人员分工,形成技术交底记录和安全交底记录。

3.3 做好安全教育

作业开始之前,要对施工人员开展安全教育,安全教育要针对本次施工特点,有针对性。

4 支护施工要点

4.1 前期准备要点

一是明确地下管道和缆线情况,必要情况下,要对管道和缆线采取保护措施;二是明确基坑现场的土质土层和地形地貌等地质条件。基于实地踏查结果制定支护方案,后期按照“避重就轻”原则开展支护施工;三是支护方案作为基坑开挖方案的重要组成部分,必须经过专业人员论证审核。

4.2 施工阶段要点

一是严格按照施工方案开挖,避免超挖现象出现;二是基坑开挖后要进行土体回弹变形测试,避免基坑暴露;三是施工中注意观察现场情况,防止底桩基位移和边坡失稳发生。

4.3 支护桩施工要点

一是钻孔灌注桩直径应当在8cm左右,桩间距在1.2m~1.5m之间;二是支护桩在多数情况下要分两次施工,“挖一跳一”,使用C30级混凝土浇筑,浇筑后的开孔间隔时间不能超过24h;三是桩顶标高和桩底标高要符合方案要求,孔底沉渣不超过10cm。四是护桩基坑底要设置钢丝网,同时浇筑一定厚度的细石混凝土。

5 基坑开挖过程中的其他施工技术要点

5.1 测量放样技术要点

测量放样时要以基坑开挖现场的实际情况为准绳,准确测定基坑轮廓线,使用全站仪确定基坑现场上下口的全部八个角点,核对基础轴线和开挖线,打设木桩并用灰线标示。测定所有角点的标高,计算开挖深度。

5.2 排水系统施工技术要点

坑顶部开挖轮廓线外要设置临时截水沟,如存在地势低洼的情况,还要设置临时挡水台,挡水台高度要大于50cm,可以有效防止地表积水流入基坑,通过截水沟将地表积水导入市政下水系统,避免对施工现场的环境及附近道路交通等情况造成不良影响。

5.3 基坑周边防护要点

为了保障基坑开挖的稳定性,基坑四周可以设置防护栏,栏杆基础以混凝土为宜,混凝土栏杆的结构、尺寸、间距等均需要符合施工现场实际和施工标准,可以预埋钢管。

5.4 基底处理要点

(1)若松土较少,需及时挖出软弱虚土,待坑底露出后选用与坑底天然土塑性基本一致的土料进行回填。(2)若松土较多且超过基坑槽的边缘时,需要将基槽加宽。

6 基坑开挖常见优化措施

可以采取一些优化措施来加快基坑开挖的工程进度,提高施工效率、节省工时、降低造价。(1)基坑上部边缘设置截水沟,截面正方形,截面边长设置在300mm,每隔50m置集水井一个,内侧涂水泥浆。(2)对于基坑内有大量淤泥的情况,基坑开挖前先行设置降水井,以利于淤泥固结,保障基坑开挖。(3)挖掘横向盲沟时,要按照主盲沟和次盲沟纵横交错的原则排布,可以大幅改善基坑排水情况。

7 结 语

综上所述,基坑开挖是建筑工程的重要基础,同时又是一项情况复杂、影响因素众多的系统工程,所以加强对于基坑开挖施工技术的要点分析,具有十分重要的意义。我们要从实际情况出发,科学设计基坑开挖方案和施工方案,对于提高工程质量,缩短工期和降低工程造价,保障施工安全影响深远。

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