[分享]基坑开挖,你想学的都在这里了

发表于2019-09-30    63人浏览    1人跟帖    总热度:126  

基坑工程是支护结构施工、降水以及基坑开挖的系统工程,在支护结构选型合理、的前提下,基坑开挖对基坑周边环境的影响、甚至基坑工程的安全都至关重要。基坑开挖时周围土体及围护墙向迎坑面发生侧向移动、伴随地面沉降及坑底隆起,从而引起紧邻建(构)筑物及地下管线的侧移、沉降或倾斜。基坑工程开挖必须在全面掌握现场场地条件、基坑支护设计方案以及施工工期要求等方面的条件后,进行合理的施工组织设计。应综合考虑土方开挖、基坑降水以及基坑监测等各分项工程的施工流程和相互影响等因素周密安排施工步序,保证基坑工程的安全以及减少对周边环境的影响。土方开挖专项方案制订时应首先明确开挖原则,根据基坑工程的特点选择合理的开挖方式,然后进行土方开挖的竖向分层和平面分块。

同样类型的基坑,采用相同的设计方法和支护结构,由于土方开挖的方法、顺序不同,围护墙的位移和对环境影响的程度存在较大的差异。“及时支撑、先撑后挖,分层开挖、严禁超挖”,是近十几年来大量深基坑工程设计与施工的实践经验总结,也是任何基坑的开挖均应遵循的一条原则。在大面积深基坑工程中,基坑开挖过程中“时空效应”十分明显。开挖深度相同的基坑工程,其开挖面积越大,围护墙的位移也越大,对环境影响也越大。大量监测资料反映,当基坑开挖至设计标高后,围护墙的位移将以较大的速率持续发展,直至垫层、底板换撑完成,变形速率才趋小,位移才得以控制。可见缩短基坑暴露时间对于控制围护墙位移至关重要,因此对大面积基坑工程,应采取分区、分块、抽条开挖和分段安装支撑的施工方法。
基坑工程中土方开挖方式应结合基坑规模、开挖深度、平面形状以及支护设计方案综合确定。按照基坑分块开挖的顺序不同,基坑开挖的方式可以主要可以分为分段(块)退挖、岛式开挖和盆式开挖等几种。在无内支撑或设置单道支撑的基坑工程中,常根据出土路线采用分段(块)退挖的方式。在有内支撑的基坑工程中,应根据支撑布置形式选择合理的开挖方式。基坑开挖应优先考虑能够及早形成内支撑的开挖方式。通常情况下,采用圆环形支撑体系的基坑工程宜采用岛式开挖,采用对撑体系或临时支撑与结构梁板相结合的基坑工程宜采用盆式开挖。基坑开挖方式的不同对周边环境的影响也有所不同,这两者相比,岛式开挖更有利于控制基坑开挖过程中的中部土体的隆起变形,盆式开挖则能够利用周边的被动区留土在一定程度上减少围护墙的侧向变形。
基坑开挖深度较深、周边环境保护对象较为敏感时,应分层进行土方开挖,分层位置应结合支护体系的特点确定,如多级放坡的分级位置、土钉或锚杆的深度、内支撑或结构梁板的标高位置等,必要时还可在以上分层的基础上进一步细分。对于平面面积较大的基坑工程,土方开挖还应分段、分块进行。土方分块时应考虑主体结构分缝、后浇带位置、现场施工组织等因素,土方分块开挖宜间隔、对称进行,开挖到位的区块应及时形成垫层或进行支撑(锚杆)施工,减少基坑周边围护结构的无支撑暴露长度。
在合理选择基坑开挖方案的基础上,土方开挖还需要充分利用场地条件,注意临时土坡的稳定性。基坑开挖应该与支撑设置、地下水控制以及基坑监测同步实施、协调工作,才能保证基坑工程的安全、及时掌握开挖过程中的信息,保证基坑工程的顺利进展。

合理利用施工栈桥

对于开挖深度较深、基坑面积较大的基坑工程,为了加快土方开挖速度,可以利用临时支撑、逆作结构梁板或单独设置临时施工栈桥。施工栈桥应结合土方开挖运输路线进行设置,并考虑挖土机械的停放位置以及运土车辆的行驶要求,使得出土范围尽可能覆盖大面积基坑。考虑到后续地下结构施工的需要,基坑工程中大量采用水平栈桥;但当基坑开挖需要运土车辆直接进入基坑开挖面时,也可以设置倾斜的施工栈桥,土质条件较好的地方可以直接设置土坡栈道。
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临时土坡的稳定性

基坑开挖过程中必然会出现临时土坡,由于留存时间较短,往往造成现场施工人员对其坡体稳定性的忽视。由于临时土坡的土体受到较大的扰动,尤其是在土方驳运后土质松散、挖土机械反复碾压,土体表面没有覆盖保护,在坡体高差过大、坡度过陡、暴雨后土体含水量大幅度提高后,容易出现土体滑坡。一旦出现土体滑坡,可能会造成相应区域工程桩、立柱桩出现一定程度的侧向变位,甚至造成支撑体系的变位或脱落,给基坑工程安全带来重大的安全隐患。
因此基坑开挖过程中应严格控制临时土坡的高差和坡度,上海地区的经验是临时土坡宜控制在 3m 以内,且坡度不宜超过 1:1.5。对于因为基坑分块实施需要保留时间较长的临时放坡,应根据其具体情况设置护坡面层,并做好坡体的降水、排水工作。
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对支撑构件、降水井、监测布点的保护
采用机械进行大开挖时,一定要加强现场管理,避免挖土机械碰撞水平支撑、支撑立柱、降水井和监测布点等。同时立柱周围应该均匀对称开挖土方,防止出现高差较大的临时边坡对立柱的侧向推力造成立柱的倾斜。同样位于基坑内部的降水井点和一些监测布点也应设置明显标志加以保护。
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土方开挖后及时外运,及时跟进支撑施工
土方开挖产生的渣土应及时外运出场至指定地点,严禁在基坑开挖过程中在基坑周边设置大面积的填土堆载。必须进行坑外堆载时,应经过复核并对相应的支护体系进行加强后方可实施。土方开挖后,应及时跟进支撑或垫层的施工,控制无支撑暴露时间,有利于控制围护墙体的变形和基坑内部的隆起变形,减少对周边环境的影响。
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来源:岩土    微信公众号    华水基础
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 发表于2019-09-30   |  只看该作者      

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