例析軟土地基基坑開(kāi)挖

例析軟土地基基坑開(kāi)挖
 
1.工程概況
連鹽鐵路北起連云港市贛榆北，南接新長(cháng)鐵路鹽城北站，線(xiàn)路正線(xiàn)全長(cháng)232.2公里，項目總投資259.8億元，設計標準為雙線(xiàn)、電氣化牽引、時(shí)速200公里的客貨共線(xiàn)Ⅰ級鐵路。我項目部承建Ⅳ標段，其中包涵區間路基一段，特大橋一座，車(chē)站兩座。
2.工程地質(zhì)
項目位于濱海平原區，地勢寬廣平坦，工點(diǎn)內地層為第四系全新統沖積、海積和第四系上更新統沖洪積黏性土，淤泥，粉土，粉類(lèi)土等地層，地質(zhì)條件多以軟土地基為主，具有天然孔隙比大、壓縮性高、滲透性低、抗剪強度低等特點(diǎn)，且地表下1.5米左右即為較厚的低承載力淤泥質(zhì)土，地下水主要為孔隙潛水，埋深0.5m-1.5m。賦存于第四系地層中，地下水豐富。
3.下面結合工程實(shí)例，分別介紹在復合地基、軟土地基下的基坑開(kāi)挖
3.1復合地基基坑開(kāi)挖
1）放坡開(kāi)挖（適用于基礎底標高處于淤泥層以上的基坑，開(kāi)挖深度可達3米）
首先根據設計圖紙，確定基礎埋深，當為淺基坑開(kāi)挖時(shí)，可以結合以往的施工經(jīng)驗選取合理的放坡系數，直接從涵洞基礎中間往兩端開(kāi)挖，一般情況下選取1：1的放坡系數，同時(shí)挖出的土應及時(shí)運走，基坑周邊5米范圍內應嚴禁堆土，減少動(dòng)荷載對基坑的影響，此時(shí)盡管基坑低為地淤泥層，但由于管樁、水泥攪拌樁形成一定的約束，基坑周?chē)馏w能保持穩定，可簡(jiǎn)化施工工藝，節約施工成本。
2）PHC管樁+鋼板樁互相配合開(kāi)挖（適用于復合地基深基坑開(kāi)挖，開(kāi)挖深度達5米）
在復合地基中，當基坑為深基坑時(shí)，由于基坑低為深度較厚的淤泥層，土的自重大于土的主動(dòng)土壓力，易引起四周土體坍塌，僅僅依靠PHC管樁的抗剪承載力時(shí)，已經(jīng)很難完全約束周邊土的變形，且由于土的側壓力較大，極易造成PHC管樁的傾斜甚至抗剪斷裂，從而不能起到承載基礎的作用。由于預應力管樁是高強混凝土構件，其抗壓能力很強，為了減小預制管樁側向剪應力，本著(zhù)施工安全，兼顧經(jīng)濟合理的原則，故采用PHC管樁+鋼板樁互相配合的開(kāi)挖方法。將拉森鋼板鋼打入預應力管樁之間，然后用圍凜將鋼板樁和管樁聯(lián)系成一個(gè)整體使其一起受力，充分利用管樁受壓性能，既能保障管樁施工質(zhì)量，又能節約施工成本。
3.2軟土地基基坑開(kāi)挖；
1）簡(jiǎn)易鋼板樁支護開(kāi)挖（適用于基礎底標高處于淤泥層1.0m～2.0m的基坑）
簡(jiǎn)易鋼板樁作支護是常用的基坑支護形式，在鋼板樁施工前，先把承臺的外輪廓線(xiàn)放出來(lái)，為方便承臺的施工，每個(gè)方向外擴1.5m，作為輔助開(kāi)挖線(xiàn)，結合地勘報告、建筑施工計算手冊第三章支護工程和現場(chǎng)施工經(jīng)驗確定鋼板樁的長(cháng)度，一般為開(kāi)挖深度的3～5倍，我們選用了9m長(cháng)的I40鋼板樁，鋼板樁隔一插一，由于淤泥層的承載力極低，鋼板樁全部壓完后，如進(jìn)行基坑開(kāi)挖，鋼板樁極易傾斜，基坑容易坍塌，極不安全，故需在鋼板樁周?chē)O置一道圍檁，由內支撐和角撐進(jìn)行加固，施工完后，進(jìn)行基坑開(kāi)挖，遇到處理不到的位置需要人工進(jìn)行清理，基坑周邊盡可能減少動(dòng)荷載的影響，一次挖成后，及時(shí)澆筑承臺的墊層，進(jìn)行下一道工序施工。
2）鋼板樁+多道圍檁配合開(kāi)挖（適用于基礎底標高處于淤泥層3m～5m的基坑）
對于深基坑承臺施工時(shí)，考慮到深基坑開(kāi)挖是一項比較復雜和危險性較高的工程，有關(guān)深基坑的安全事故也時(shí)有發(fā)生。故采用較長(cháng)拉森鋼板樁+多道圍檁的基坑支護方案。為了節約成本，充分利用資源，首先用挖土機沿開(kāi)挖線(xiàn)挖探溝，溝底標高為地表下0.5m，以便鋼板樁插入土層深度更深，挖完后，根據地勘報告、承臺埋深、施工經(jīng)驗確定鋼板樁的長(cháng)度，對于深基坑，一般選用15m長(cháng)的I40鋼板樁，鋼板樁兩兩相扣，待四周的鋼板樁全部壓完后，用挖土機在鋼板樁區域內土，取至距鋼板樁頂以下0.5m處，然后根據支護工程計算出腰梁的截面后進(jìn)行第一道內支撐和角撐的施工，這樣內支撐點(diǎn)以上也會(huì )受到一部分主動(dòng)土壓力，可以抵消一部分被動(dòng)土壓力；在施工內支撐時(shí)，同時(shí)在鋼板樁外圍形成二級放坡，內支撐施工完后，逐層開(kāi)挖，逐層支護，每隔2.5m做一層支撐體系，最后形成鋼板樁+多道圍凜的支撐體系，支撐完成后，采用20cm厚的C20砼進(jìn)行封底，防止淤泥上涌，進(jìn)行下一道工序施工。在基坑開(kāi)挖的過(guò)程中，應加強對基坑的監測：（1）深層土體位移監測：在基坑周邊設置6只測斜管，監測土體深層位移；（2）周邊地表沉降監測：沿基坑周邊設置14個(gè)沉降點(diǎn)；（3）圍護樁監測：在樁頂各個(gè)轉角點(diǎn)布置13個(gè)觀(guān)測點(diǎn)，用于觀(guān)測樁頂標高沉降和水平位移；地表裂縫開(kāi)展情況；地下管線(xiàn)設施的沉降、變形等。（4）周邊構建筑物監測：對附近的房屋、等進(jìn)行沉降監測，以免造成經(jīng)濟損失。根據《建筑基坑監測技術(shù)規范GB50497-2009》表，二級基坑在開(kāi)挖過(guò)程中，開(kāi)挖深度小于5m時(shí)監測頻率為1次/2天，開(kāi)挖至5～10m時(shí)監測頻率為1次/1天；底板混凝土澆筑后7天內監測頻率為1次/2天，7—14天檢測頻率為1次/3天，14～28天監測頻率為1次/5天，>28天1次/10天，拆除支撐過(guò)程中監測頻率為1次/1天。出現異常情況時(shí)增加監測頻率，一天監測3次。在基坑周邊應挖好排水溝槽，防止雨水流入坑內。
4.基坑軟土開(kāi)挖應急措施及注意事項
在基坑軟土開(kāi)挖期間，應控制好人員、機械，確保開(kāi)挖工序的穩步進(jìn)行，施工員做好測量放線(xiàn)，控制好邊坡的穩定；由專(zhuān)職安全員組織人員及匯報時(shí)安全情況，圍護結構、邊坡的穩定性況由專(zhuān)業(yè)監測人員負責監測，當監測數據接近控制值或出現異常情況時(shí)，應暫停開(kāi)挖，待研究后再開(kāi)挖，根據不同因素采取有針對性的措施，以保證周?chē)h(huán)境的安全和施工順利，出現較嚴重問(wèn)題時(shí)，可及時(shí)回填土或砂袋，先保持邊坡穩定，然后再采取有效的加固方究。增加鋼支撐根數，控制土方開(kāi)挖進(jìn)度，調整施工方案。
在基坑的開(kāi)挖過(guò)程種，由于基坑開(kāi)挖深度范圍處于淤層，除做好基坑監測工作外，必須做好防滲堵漏、基底突涌的準備工作，如萬(wàn)一出現基坑滲漏，基底突涌能及時(shí)采取有效措施：應在施工現場(chǎng)準備一定數量的沙包，出現較大滲漏時(shí)，及時(shí)進(jìn)行回填，防止滲漏擴大，使挖掘機沉機而不能正常工作。
基坑四周應采用鋼管連接設置封閉護欄，高1.2m，鋼管涂刷紅黃油漆，并用密目安全網(wǎng)封閉；夜間施工應有足夠的照明，進(jìn)出口處專(zhuān)人指；根據地質(zhì)勘察報千，地下水豐富，且考慮到地表水的匯取，當土方挖至基坑底時(shí)，可在沿坑底周邊一跨的基梁槽內設轉通的排水溝，在基坑內部，可根據實(shí)況在每數個(gè)柱網(wǎng)范圍內設排水盲溝，可利用坑中坑作集水進(jìn)或別設集水井，通過(guò)水泵將水集中再抽排至排水系統，該類(lèi)溝應隨底板的施工而調整位置。
應急加固措施：在施工過(guò)程中，當基坑出現了滑移、開(kāi)裂、起拱等現象時(shí)?，F場(chǎng)應立即啟動(dòng)應急預案，采取應急措施：（1）停止開(kāi)挖，設立安全警戒線(xiàn)。（2）邊坡卸載。（3）基坑回填反壓。
5.結語(yǔ)
總之，只有掌握軟土地基基坑開(kāi)挖施工工藝，明確軟土地基基坑開(kāi)挖施工工藝的應用范圍及注意事項，再結施工實(shí)際的施工現場(chǎng)，才能在保證施工安全的前提下，獲得最大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
參考文獻：
[1]《建筑基坑支護技術(shù)規程》（jcjl20-99）
 

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