摘要:建筑事业发展十分迅猛,加强深基坑土方开挖施工在土木工程中的应用的研究是十分必要的。文章就深基坑土方开挖施工技术进行分析,以及存在的问题,探讨其施工方法。
关键词:土木工程;深基坑;土方开挖;施工技术
1 深基坑工程的特点
基坑工程的支护结构基本上都是临时性的,不具有相应的安全储备,存在一定的风险。
基坑工程区域性较强。不同地区由于其地质条件与水文条件存在一定的差异,所能适应的基坑支护结构也会不同,在对基坑进行施工的过程中所采取的开挖方案也会有差异。
基坑工程拥有很强的个体性。基坑工程所处的地质条件复杂,其开挖方案以及支护结构的选择应充分考虑施工场地的水文条件与地质条件,同时周围环境的因素也是不可忽视的,尤其是相邻建筑物与相关市政工程的影响。
基坑工程具有时空效应。基坑工程的设计开挖深度、设计尺寸对所采用的支护形式影响非常明显。在设计阶段,支护形式的选取应充分考虑时空效应对基坑工程稳定性的影响。土体的蠕变性是其非常明显的特征之一,施工过程中支护结构所承受的土压力是随施工的进程而不断改变的。土体的蠕变作用可以使土体的强度迅速逐渐减小,由此造成基坑的稳定性也随之降低。
基坑工程具有系统性。合理的土石方开挖方案对支护体系与整个基坑工程的稳定性具有非常重要的意义。若所设计的开挖方案不合理,会造成基坑产生相应的形变,严重影响基坑所采用支挡结构的稳定性,甚至导致基坑失稳。
基坑工程具备环境效应。基坑的开挖过程对其周围土体地下水的影响是不可避免的,开挖土体卸荷同时也会引起土体的应力重分布,造成基坑周围的地基土体产生不同程度的沉降,会影响周围建筑物的安全。
2 土木工程深基坑施工技术
2.1 施工顺序
在土木工程施工工作之前,应当对其施工现场环境条件有充分的了解,并且进行深入准确的分析和研究,对施工方案以及施工顺序进行科学合理的确定。其中,一般情况下,施工坡顶排水沟是土木工程施工顺序的开头,接着是施工降水井,土方的开挖、土锚、混凝土的喷射、挖掘坑底,最后是工程的验收以及场地的移交工作。
2.2 土方开挖原则和施工
在土方挖掘施工之前,需要充分的调查现场施工环境,结合土木工程设计图纸对挖掘施工方案进行科学合理的制定,同时,还需要将土方开挖的基本原则落实下去。充分重视注意事项,综合分析多方面的因素,进行施工工作。一般来说,土方开挖的原则是先撑后挖,严禁超挖。按照4层或5层的标准来对坑基进行划分,每一层的开挖深度在两米左右,之后分层进行挖掘和施工。随着科学技术的不断发展,我国土木工程施工技术的现代化水平越来越高,那么在土方开挖施工进行的同时,可以在基坑中放置一个检测器,这样可以保证开挖深度符合相关的要求和标准,并且可以灵活的调节和控制开挖的广度。为了避免在土方挖掘过程中工程桩受到挖掘机的碰伤,在土方开挖之前,就需要充分的熟悉应力管桩的设计,并且在土方开挖之前,需要对桩顶未送至设计标高的工程桩桩位进行标识。
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2.3 开挖机械的选择及土方开挖施工
机械工具为坑基挖掘的主要方式,辅助以人工进行边坡修理工作和坑底清理工作,运送和弃土自行安排汽车解决。采用分区挖掘的方式,从南向北,从西向东,每个挖掘区域区设置两个作业面,为了满足喷锚施工工作面的要求,之一为沿基坑围护四周开挖的6m宽边槽的挖掘作业面,其二为开挖基坑大面积土。双车道作为坑基车道的方式是必需的,为防止陷车在坡面填上碎碴。为保护管桩,要对坡道处管状进行提前截桩。开挖基坑之前先放基坑开挖边线以及每层开挖的的坡底线,在基坑开挖的过程中,随基坑开挖的进程逐个放出每个承台挖土边线和挖土标高,以便于对机械挖土和人工清土及时控制。在开挖第1层土方时,一般选用的机械是进口型履带式反铲挖机,而在开挖第2层土方时,如果只有较稀的冠状,可以选用这种机械。
在基坑开挖层次标高方面,第1层土方的开挖需要达到设计标高达到1.50,控制开挖深度在2m左右;第2层开挖到设计标高-3.7m,控制开挖深度为两米。接下来依次类推,每层土方为2m。在开挖顺序上,一般按照由南向北的顺序,从东西两侧向集中中间推进,机械运行路线为反向逆行接力式循序渐进的开挖,开挖型式采用沟端开挖、单沟侧面开挖和挖宽沟相结合的形式,汽车为单侧向装土。汽车场内层次间上、下交通运行拟采用斜坡道直接下坑底的平面开挖运行。在开挖过程中应预先挖出一些临时集水坑,将基坑内的水导入集水坑中,通过水泵将坑内的水抽至地面上的集水坑,再通过城市污水管排走。
2.4 土方开挖施工要点
要严格按照制定好方案设定的顺序来分段分层进行土方的开挖工作。为了便于人工清底、修坡和找平工作进行,在机械开挖过程中,需要留设一个土层,控制在300mm左右。这样就可以保证基底标高以及边坡坡度符合相关的规定和要求,防止出现超挖等问题,也会扰动到其他的土层。边坡线的放置要在土方开挖之前进行,在土方开挖的过程中,需要结合开挖进度,将各个承台的开挖边线以及开挖标高科学的放出来,这样开挖深度和边线就可以得到及时控制,防止出现超挖或者开挖不足的问题。采用机械来进行开挖,必然会存在着某些地方无法开挖到,如基坑的边角部位等等,那么就需要配备专门的工作人员来及时清运这些土方,保证其处于挖机作业范围内即可。为了不影响工期,挖机需要及时挖走这些土方。在基坑开挖的过程中,需要特别的小心,尤其特别注意最底一层的开挖,避免基桩被挖斗所碰撞。在各层开挖的过程中,要防止桩头被挖机直接碾压,如果桩头特别的密集,挖机无法有效的避开,就需要将部分桩头截掉。
2.5 坡顶排水沟及防护栏的施工
在坡顶排水沟施工方面,要对本点的开挖深度和宽度进行认真计算,为了保证计算的精确性,需要紧密结合设计图纸中提供的高程及尺寸来计算。开挖施工都是由挖掘机来完成,还需要设置人力来进行配合,进行坡顶以及基底的找平工作,结合设计图纸中提供的高程及尺寸计算出该点的开挖深度及宽度,用挖掘机进行开挖施工,人工配合基底及坡顶整平。在防护栏施工方面,一般情况下,采用钢管来组装防护栏,钢管的壁厚应该控制在3mm左右。为防止地表水渗入,软化坡顶土质,影响基坑的稳定及施工的安全,可在坡顶或坡底沿线的位置,布置降水井或明挖砖砌集水井进行降排水,确保施工时水位低于基底面不小于0.5m。
结束语
深基坑挖掘工作的顺利展开也是确保土木工程施工进度的一大保障,在土木工程施工中占据着相当重要的作用。施工人员在施工之处就应当做好紧急预案,这样一旦有问题发生,可以在第一时间内提供及时的解决对策。在开挖过程中对容易出现的地下水要密切关注,派专业人员对开挖土方工作进行控制和管理。在土木工程中深基坑土方开挖之前,需要采取一系列的措施来应对施工过程中可能出现的各种紧急事故;同时,还需要设置专门的管理人员和技术人员来严格把关深基坑挖掘的全过程,不能够放过每一个环节,保证深基坑土方开挖的质量。
参考文献:
[1]仲杰雄.探究土木工程中深基坑土方开挖施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(12):123-125.
[2]瞿国胜.探究土木工程中深基坑土方开挖施工技术[J].城市建设理论研究,2012,(28):45-46.
论文作者:祝令显
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/5/14
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