摘要:随着我国社会科学技术在飞速的发展,国民经济水平在不断的提高。与此同时,城市建设也越来越受到国家和政府的高度重视,城市化进程不断加快。在这些建设施工当中,深基坑土方开挖项目则成为了重要的环节,对施工项目的整体质量控制和安全管理起着十分重要的作用。本文首先对深基坑土方开挖施工所要遵循的原则做出了阐释,结合工程特点对开挖方法也做了选择,提出了相对应的方法,以便更好的提高工程的整体质量水平。
关键词:深基坑;土方开挖;工艺
昆山综保区世硕员工南区宿舍工程位于综保区玫瑰路与芦莺路交叉口东侧,拟建1幢商业配套用房(地上3层,地下1层地下车库),8幢员工宿舍(其中3#、8#为12层,1#、2#、4#、5#、6#及7#为14层),风雨廊、1层连廊及变电所。拟建工程总建筑面积175451.1平方米。拟建地下车库为地下一层,地下室底板顶标高-4.000m,板厚450mm。垫层厚100mm。配套用房位于场地的西北角,其深基坑工程可谓是本工程的重中之重,直接影响着整个工程的施工质量,开挖的面积较大、开挖的量比较多的特点,大大增加了工程的难度。所以,要选择相对应合理的开挖方案,才能确保工程的质量,确保工程的顺利进行,提高工程的整体效率。
一、深基坑土方开挖施工需要遵循的原则
1、明确施工目标
在进行深基坑土方开挖的施工之前,必须要做好合理的计划,并且制定好明确的目标,施工单位首先要对其所有参与人员进行培训,使其明确其中的目标以及在过程中应该注意的事项,做好开挖之前的现场勘查工作,并且深入了解当地的水文、地质等特点,根据当地的具体情况作出相对应的科学合理的策略,制定合理的开挖政策以及开挖方法,做好开挖前期的准备工作,更好的保障施工的顺利进行。
2、合理科学施工
众所周知,深基坑土方开挖施工是有一定难度和安全风险的,所以,这就要求了施工人员在进行施工的过程中,一定要严格按照已确定的开挖方案科学合理的组织施工,科学合理及规范化的去操作,不可违章操作。依照预先制定的方案,遵照“先撑后挖”的原则进行开挖,分别是“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”,遵照这样的方法进行施工。
3、做好配套工作
配套工作也是施工过程中一个相当重要的环节,环环相扣,在进行开挖工程之前,对周边环境的水文、地质就做相应的调查。不仅如此,还要进行清理工作,清理地面的一切障碍物,包括石块、杂草等等的障碍物,以保证工程的顺利进行。并且在施工进行当中,确保基坑的降排水工作顺利,做好基坑的监测工作,发现异常情况及时采取措施。
二、深基坑土方开挖的方法分类以及选择
1、开挖方法分类
我国的幅员辽阔,土质丰富多样,相对应的开挖方法也是不一样的。根据我国的岩石特点可分,开挖的方法可以分为土方开挖和石方开挖两个类别;若以施工环境来分,则可以分为洞挖、明挖和水下开挖这三种情况;如果以开挖的方式来分的话,则又可以分为人工开挖、机械式开挖以及机械配合人工这三种开挖方式来进行。
2、开挖方法的选择
在深基坑开挖之前,首先要对当地的特点进行了解,选择相对应的开挖方式,结合设计的要求以及所建建筑的特色功能等,选择合理的开挖方式。与此同时,还应该考虑的是当地的地理特点、施工情况等等的现场因素,综合考虑之后,得出相对应合适的开挖方式,保证施工的顺利进行。本项目拟建场地位于长江中下游平原昆山市综保区内。
基坑西侧外墙边距离用地红线最近约7.4m,红线外为距离红线5.0m外为河道;基坑北侧外墙边距离钢筋堆场约5.0m,钢筋堆场宽约6.5m;外墙边距离用地红线约11.5m,红线外为芦莺路;基坑东侧外墙边距离场地施工道路为6.2m,道路宽约6.0m;外墙边距离拟建3#宿舍西南角为15.9m,目前为桩基施工工地;基坑南侧外墙边距离拟建2#宿舍楼最近距离为16.8m,目前为桩基施工工地。基坑不规则,南北最长约104.9m,东西最宽约86.9m,总周长约378.9m,总面积约8737.1平方米。则基坑挖深4.90m,局部挖深5.15m,局部落深区:落深1.40m。
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综上所述,基坑西侧距离河道较近,基坑东侧距离施工道路较近,基坑北侧距离钢筋堆场较近,需结合各侧边情况选择合适的围护形式确保其安全,提出以下的基坑围护结构设计方案:
(1)鉴于基坑北侧为钢筋堆场,距离基坑边较近,建议采用放坡+钢板桩的围护形式;
(2)鉴于基坑西侧②层粉质粘土层缺失,分布有较厚的③层淤泥质粉质粘土层,建议采用放坡+土钉墙的围护形式,为防止西侧河道水体渗入坑内,浅部填土区采用压密注浆止水方案;
(3)鉴于基坑南侧环境较为开阔,建议采用自然放坡,局部距离施工道路较近处,建议采用放坡+土钉墙的围护形式;
(4)鉴于基坑东侧距离施工道路较近,建议较近处采用放坡+钢板桩的围护形式,较远处采用放坡+土钉墙的围护形式;
(5)坑中坑区域暂按不小于1:1放坡处理;
(6)坑内采用明沟+集水井的排水方案。
三、深基坑土方开挖工艺
1、放坡开挖工艺
放坡开挖工艺是根据基坑的深浅情况来决定的,此种开挖方式一般采用的是用挖掘机一次性挖至原定的标高上,但是每个地区的土质情况是不一样的,地下层的水质含量也是不一样的。如果是相对于水位较高的地区,软土基坑就需要运用反铲挖土机坑,再加上运土车辆的配合,两者协同作业,方能达成预定的效果;如果是地下水位较低,并且土质坚硬的情况下,一般是直接让运土车下坑,直至坑基底部,再配合挖土机进行作业。这种开挖方式进行施工时,一定要注意保持基坑边坡的稳定性。一般情况下,当地的土质、开挖的方法、坑基的深度等因素会影响坑基边坡的稳定性。在开挖过程中,应该时刻保持警惕,注意边坡的稳定性,如果一旦发生情况,应该及时有效的做出处理。
2、钢板桩施工工艺
钢板桩采用拉森钢板桩,在插桩机开行范围内清除地面及地下障碍,平整场地,根据设计图纸及现场轴线,开挖沟槽,准确测放桩位。可选用振动打桩机械将机器产生的垂直震动传给桩体,根据桩板周围阻力选用合适频率的震动打桩锤。在打桩过程中,需采取有效措施保证槽钢的垂直度。在开始打设的一、二块钢板的位置和方向应保证精确,以便起到样板导向作用,每打入1m应测量一次,以便随时检查校正。钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理,否则往往会引起周围土体位移及沉降,因此其余拔除后需及时回填,回填材料跟踪注入水泥浆。回填方法可采用振动法,回填时应做到密实并无漏填之处。
3、土钉墙工艺
土钉采用Φ48*3钢管,土钉水平安放角为25°及30°。孔内采用全程注浆,注浆材料采用水灰比为0.55水泥浆液,水泥标号为P42.5级普通硅酸盐水泥。注浆压力0.2~0.6MPa,每米注浆量不小于20kg。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净;注浆开始或中途停止30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆时,注浆管应插至距孔底250~500mm处,孔口部位宜设置止浆塞及排气管。施工前应摸清地下管线埋深及方位,确保不对管线产生有害影响。土钉墙施工时应加强观测,对周边建(构)物筑有影响时应及时调整施工速度。上层土钉注浆体及喷射砼面层达到48小时后方可开挖下层土方及下层土钉施工。机械开挖后,应辅以人工修正坡面,坡面平整度允许偏差为±20mm,在坡面喷射砼支护前,应清除坡面虚土。
3、挂网喷浆施工工艺
喷射砼设计强度C20,厚度100mm;混凝土配合比为水泥:砂:石=1:2:2,喷射砼中添加水泥重量的3%喷射砼速凝剂;采用φ6.5@250 双向,联系加强筋为2Φ14,各施工段钢筋网之间搭接长度不小于200mm。喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,一次喷射厚度不宜小于40mm;喷射混凝土时,喷头与喷面应保持垂直,距离宜为0.6~1.0m;喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7h。钢筋网片可用焊接或绑扎而成,在喷射混凝土前,应固定在边壁上;喷射砼强度应进行试块测定,每批至少取3组(每组3块)试件。
4、压密注浆施工工艺
三排注浆孔(局部根据现场距离确定),间距1.0m,梅花形布置。注浆深度,以进入粘土层0.5m为宜;表层填土上部0.2m做硬化处理后,由下至上分层注浆。注浆顺序:先注外排孔,再注内排孔,每排均间隔一孔跳注。注浆材料采用P42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.8。粉煤灰含量为水泥重量的40%至50%,水玻璃与水泥浆液体积比为1:20。采用压入式管底注浆,注浆压力为0.2至0.3MPa。注浆流量不大于30L/min。注入率为被加固土体的20%
四、开挖过程中应该注意的问题
1、合理选择边坡支护;在施工的过程当中,边坡的选择是一个尤为重要的工程,应该从当地的水文条件、地质特点、施工条件等方面进行综合考虑,以确保边坡的可靠性和稳定性。
2、做好降排水施工;在施工过程当中,要时刻注意坑基内部的降排水工作,要确保坑基内部的水有效快速的排除,不至于使坑基内部发生变形,避免地下水对开挖工作造成一定的影响,以至于影响施工效率。
3、强化安全监管
在施工过程中,要对施工人员进行有效合理的安全交底,对施工现场所呈现的隐患要早发现、早制止,将其扼杀在萌芽阶段,以便保证施工的顺利进行,一旦发生突发事件,也要第一时间快速处理,保证施工的安全进行。
结束语:
在建设施工当中,深基土方开挖是一个相当重要的环节,对整体的工程质量起着至关重要的作用,无论是施工前、施工中,还是施工后,都要保持高度的警惕,做好一切的工作,运用科学合理的方式来进行施工,以保证工程的顺利进行,为整体的工程质量保驾护航。
参考文献:
[1]梁生.深基坑土方开挖的施工工艺研究[J].江西建材,2015,13:64+72.
[2]刘宏浩.深基坑土方开挖的施工工艺分析[J].江西建材,2015,16:45.
[3]谢伦光.深基坑土方开挖的施工工艺研究[J].江西建材,2015,19:56-57.
论文作者:祝勇
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第35期
论文发表时间:2017/3/27
标签:基坑论文; 土方论文; 注浆论文; 距离论文; 工程论文; 深基坑论文; 方法论文; 《北方建筑》2016年12月第35期论文;