欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

深基坑工程要点汇总

296 2020-08-19 10:53:34


基坑工程包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程,要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系为临时结构,在地下工程施工完成后即不再需要。


深基坑工程一般指:开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;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(构筑物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护。

深基坑工程施工特点

(1)基坑支护体系安全储备较小,具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在开挖深基坑时候注意加强排水防灌措施,风险较大则应提前做好应急预案。

(2)软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行。

(3)基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性及周围场地条件等有关。

(4)在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响,作用在支护结构上的土压力随时间变化。

(5)土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。

(6)基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和地下管线产生影响,严重将危及其正常使用或安全。

深基坑支护结构



深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构。

(1)基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件。板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。

(2)地铁基坑围护结构形式很多,应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等,特别要考虑到城市施工特点,经技术经济综合比较后确定。


围护结构施工方式


1.工字钢桩围护结构

作为基坑围护结构主体的工字钢,一般采用i50号、i55号和I60号大型工字钢。基坑开挖前,在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下,桩间距一般为1.0~1.2m。若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用静力压桩机和振动打桩机进行沉桩。基坑开挖时,随挖土方在桩间插入50mm厚的水平木板,以挡住桩间土体。基坑开挖至一定深度后,若悬臂工字钢的刚度和强度都够大,就需要设置腰梁和横撑或锚杆(索),腰梁多采用大型槽钢、工字钢制成,横撑则可采用钢管或组合钢梁。


2.钢板桩围护结构

钢板桩强度高,桩与桩之间的连接紧密,隔水效果好,可重复使用。因此,沿海城市如上海、天津等地区修建地下铁道时,在地下水位较高的基坑中采用较多;北京地铁一期工程在木樨地过河段也曾采用过。

钢板桩常用断面形式,多为U形或Z形。我国地下铁道施工中多用U形钢板桩,其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同,但其构成方法则可分为单层钢板桩围堰、双层钢板桩围堰及屏幕等。由于地铁施工时基坑较深,为保证其垂直度且方便施工,并使其能封闭合龙,多采用帷幕式构造。


3.钻孔灌注桩围护结构

钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。对正反循环钻机,由于其采用泥浆护壁成孔,故成孔时噪声低,适于城区施工,在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用。


4.深层搅拌桩挡土结构

深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌和,从而达到加固地基的目的。作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形,深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。


5.SMW桩

SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体,然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙,最后,在墙中插入型钢,即形成一种劲性复合围护结构。这种围护结构的特点主要表现在止水性好,构造简单,型钢插入深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快,型钢可以部分回收、重复利用。


6.地下连续墙

地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类,通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙有如下优点:施工时振动小、噪声低,墙体刚度大,对周边地层扰动小;可适用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对粘性土、无粘性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。

地下连续墙施工采用专用的挖槽设备,沿着基坑的周边,按照事先划分好的幅段,开挖狭长的沟槽。挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。在开挖过程中,为保证槽壁的稳定,采用特制的泥浆护壁。泥浆应根据地质和地面沉降控制要求经试配确定,并在泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、粘度、含砂率和pH等主要技术性能指标进行检验和控制。每个幅段的沟槽开挖结束后,在槽段内放置钢筋笼,并浇筑水下混凝土。然后将若干个幅段连成一个整体,形成—个连续的地下墙体,即现浇钢筋混凝土壁式连续墙。

深基坑土方工程施工要点



1.须按照批准的施工方案的要求进行作业。

2.人工开挖时应由上而下、逐层挖掘,严禁偷岩或在孤石下挖土,夜间施工应有足够照明。

3.深基坑开挖时,应随时注意土坡变动情况,如发现大面积裂缝现象,必须停止施工,报告有关部门,进行处理;严禁同一垂直面交叉施工,施工机械及工人施工应保持规范要求的左右前后间距。

4.深基坑或井下作业时,必须戴安全帽,严防土块或物体落下砸伤头部,地下渗水,应引入集水井排出。

5.开挖土方如发现不能辨认物体或事先未预见的电缆、管道,应及时停止施工,报告有关部门,严禁敲打或玩弄。

6.人工吊运泥土,应检查工具、绳索、吊钩是牢固,起吊时,吊钩下不准有人。

7.修坡时,按要求进行,人员不能过于集中,如土质较差时,应有专业人看管。

8.每一道工序完成经验收后才能进行下一道工序。

9.出现场前必须覆盖严实,不得出现遗洒。

深基坑工程施工注意事项


1.落实标准及规范要求

 结合设计方案和施工方案中关于基坑围护工程中控制标准和规范要求,落实各项施工措施包括围护桩墙、止水帷幕、支撑(混凝土或钢支撑)、挖土流程、降水井的布置和深度等。


2.围护结构施工控制

围护工程测量放线,重点控制围护结构与地下室外墙的间距;基坑围护施工设备及机具的性能、安全操作;围护工程原材检验合格;按照围护设计要求进行施工控制,保证各项控制指标符合设计要求;同时施工应急预案编制和抢险措施的制订。


3.土方开挖

要在围护结构和止水帷幕强度达到设计要求后并具备土方开挖条件时进行;严格控制挖土深度、留土坡比、施工顺序、出土及运输口位置及路线、工程桩和水平支撑的状况,围护体系的变形状况、保证土方开挖的合理进度;严禁超挖;坑底可预留20cm原土采用人工挖以减小扰动;如遇到异常情况,如涌水涌砂、遇到障碍物等,要立即通知业主及参建单位,并应暂停挖土或采取预定的应急方案抢险;对多道支撑的基坑进行支撑拆除时,要考虑先设置临时换撑,在其达到强度后再拆除既有支撑;支撑的拆除的方式要更具周边环境及工程成品保护的要求选择人工或爆破方式。


4.基坑降水控制

软土地区地下水位往往较高,会涉及潜水、微承压水和承压水等不同水文条件,根据基坑所处地层的透水特性,应注意降水和开挖的工序配合。

地下水会影响土层强度,如存在地下水渗流会增大基坑的危险性;对涉及承压水层时,可能导致基坑突涌,乃至引起基坑失稳破坏;因此有效控制基坑降水非常重要。

降水施工要合理设置井点降水的口数、深度和洞径大小;涉及潜水降水时应先降水后挖土,控制水位位于开挖面以下0.5m以上;当涉及承压水层降水时,应根据设计验算在开挖一定深度后开始降压抽水,水压降到安全水位后方能继续挖土;应通过水位观测井监测水位变化,当水位突变时应分析原因,同时适时根据周边环境监测情况调整降水措施;当涉及坑外承压水降水时,应配备坑外回灌措施;确保降水措施持续到设计允许的拆除时间或者持续到地下室出地面为止;施工挖土中应避免挖土机械碰撞降水井,导致降水井失效;施工要备有抽水电源和抽水设备。