未知地域深基坑工程施工組織淺析

1、<p>　　未知地域深基坑工程施工組織淺析</p><p>　　摘要：根據(jù)案例提出了未知地域深基坑工程施工組織中的問題，分析了深基坑工程施工方案的要素和步驟，并提出了建議。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：未知地域；深基坑；方案；降排水；支護；建議 </p><p>　　Abstract: according to the case of unknown r

2、egions of deep foundation pit engineering construction organization in question, analyses the elements and steps of deep foundation pit engineering construction scheme, and puts forward some suggestions. </p><

3、p>　　Keywords: unknown region; deep foundation pit; scheme; drainage; support; suggestions </p><p>　　中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013） </p><p><b>　　前言 </b></p><

4、p>　　目前，我國不少有實力的企業(yè)正響應(yīng)國家號召，投資國外，實行“走出去”的戰(zhàn)略規(guī)劃。其中，建筑企業(yè)又在這些企業(yè)中占有絕大多數(shù)比例。深基坑工程是建筑企業(yè)在進行大型項目施工必然面對的作業(yè)項目。所謂深基坑工程，是指開挖深度超過5米，易受土質(zhì)或周圍環(huán)境影響，同時又會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響的基坑工程。深基坑工程投資大，安全系數(shù)低，易受周圍環(huán)境影響，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。特別是在陌生地域，如果不能兼顧全面，制定合理的施工方案，極易造成重大的人員

5、及經(jīng)濟損失。 </p><p><b>　　工程案例 </b></p><p>　　某大型國企尼日利亞科濟州大型水泥廠項目石灰石一級破碎車間工程，該工程共有A/B兩個相同的車間，同為地下三級混凝土階梯結(jié)構(gòu)，兩車間邊線直線距離為20米，平面尺寸為30*20米，基坑最深處達負21米，如示意圖： </p><p>　　施工方在施工前考慮由業(yè)主提交的地

6、質(zhì)資料介紹該地區(qū)地質(zhì)情況良好，且之前在地表淺層施工時挖掘出鐵礬土的經(jīng)驗判定該基坑土質(zhì)較好，土方開挖時距當?shù)赜昙镜絹磉€有兩個月時間。因此，施工方根據(jù)經(jīng)驗采取簡單的放坡施工方案進行開挖施工。結(jié)果，施工方在進行02A基坑施工時發(fā)現(xiàn)地面以下3米內(nèi)為鐵礬土，7米以下為極其松散的風化灰質(zhì)土，且地下水豐富。該狀況導(dǎo)致在原方案制定的坡度下基坑不斷產(chǎn)生塌方，當?shù)亟ㄖ牧先狈?，短時間采購不到基坑支護材料。施工方在業(yè)主催促工期下只得采取大于1:1的放坡比例，

7、負擔超出原有一倍的土方量，才勉強完成開挖工作。但由于與業(yè)主簽訂的是總價包干合同，超出的土方能否索賠尚不得而知。令人意想不到的是，在進行相距僅為20米的02B基坑開挖時，基坑4米以下均為堅硬的巖石，施工方不得不緊急向當?shù)卣暾埍剖掷m(xù)。結(jié)果手續(xù)下達時已經(jīng)進入了當?shù)氐挠昙?，給施工方在工期、經(jīng)濟和安全上造成了極大的損失和困擾。 </p><p>　　該工程的教訓(xùn)是施工方在進行深基坑前沒有進行細致的準備和分析，沒有制定

8、合適的施工方案和采取相應(yīng)的技術(shù)措施，導(dǎo)致其在施工時的被動。 </p><p>　　3、深基坑施工方案的制定 </p><p>　　3.1 工程前的準備和分析 </p><p>　　在陌生地域進行深基坑施工，由于對當?shù)氐刭|(zhì)狀況的不了解，應(yīng)在工程前的圖紙設(shè)計階段就做好準備和分析。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001修訂版）規(guī)定，建筑物施工前應(yīng)具備地質(zhì)勘查

9、資料?？辈熨Y料內(nèi)容包含地質(zhì)構(gòu)造、巖土特征和風化情況等，也可根據(jù)當?shù)刭Y料確定為勘察資料。由于深基坑工程造價和風險都較高，因此在詳勘階段，應(yīng)根據(jù)巖土工程條件，確定合理的設(shè)計，如構(gòu)筑物深度、承載力及否需要樁基施工等工作；在工程前，應(yīng)初步判定開挖可能出現(xiàn)的問題和需要采取的支護措施；在施工階段，必要時要進行補充勘察。值得注意的是，我國的建筑企業(yè)在國外的深基坑施工中，習慣性的套用在中國的經(jīng)驗。這是非常不可取的，在國內(nèi)深基坑的經(jīng)驗或許可以成為體系，但

10、在國外未知地域，這些經(jīng)驗隨時具有失靈的可能，要想把企業(yè)的風險降到最低，必需進行詳細的巖土勘察，并進行認真的分析。 </p><p><b>　　3.2基坑開挖 </b></p><p>　　再進行深基坑開挖前，要考慮機械配置狀況。機械較多時，可以考慮分層開挖，挖掘機依次傳遞方式取土； </p><p>　　也可以通過放坡，使自卸車直接駛?cè)牖觾?nèi)

11、取土。可根據(jù)基坑深度 </p><p>　　和周圍地勢規(guī)劃一層或多層放坡，方便自卸車自由上下。 </p><p>　　深基坑開挖除巖石基坑外，為保證施工安全，應(yīng)采取分層或分臺階的方式進行開挖。軟土開挖深度一般不大于4米，硬土不大于8米，放坡系數(shù)可參照3.3節(jié)內(nèi)容選取，在正常情況下放坡平臺寬度不能小于3米。分臺階開挖時臺階的寬度和深度還要考慮施工時挖掘機等施工機械工作面的需要，在保證安全的前

12、提下進行選取。 </p><p>　　3.3 選取合理的放坡系數(shù) </p><p>　　深基坑開挖時為保證基坑安全，在施工時要選取合理的放坡系數(shù)。放坡系數(shù)可根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）中規(guī)定的放坡系數(shù)選取。施工的在具體施工時，放坡系數(shù)要結(jié)合深基坑的土質(zhì)狀況進行選取，土質(zhì)較好且無滲水透水狀況可按表選用；土質(zhì)和水文狀況較差時，要適當放大，還要采取降排水和

13、邊坡支護措施。如果對堅硬的巖石基坑進行施工時，可采用1:0.5或更大坡度的邊坡，但要預(yù)留足夠空間的施工操作面，還要布設(shè)安全網(wǎng)等相應(yīng)措施防止碎石滑落狀況的出現(xiàn)。在本文案例中，02B巖石基坑采用1:0.33的放坡系數(shù)，超過1.5米的施工操作面，結(jié)果證明能保證主體施工和安全的需要。 </p><p>　　深基坑開挖時常采用的措施 </p><p><b>　　4.1降排水措施 <

14、/b></p><p>　　深基坑施工降排水措施的目的簡單的說就是“保證邊坡穩(wěn)定和安全；保證基底施工面干燥，使之符合結(jié)構(gòu)承載力要求和便于施工”，降排水措施應(yīng)具有有效、經(jīng)濟及簡單易操作的特點。在復(fù)雜地域進行施工時，要結(jié)合周圍環(huán)境、地勢，以“上游截水，下游散水；地坑抽水，地面排水”的原則，制定經(jīng)濟合理的排水方案。 </p><p>　　基坑工程土質(zhì)良好，地下水位較低時，可以采取基坑內(nèi)部開

15、挖臨時排水溝和集水井的方法。在地下水豐富的地域，深基坑工程必須結(jié)合專門的降排水方案。疏干降水法是在地下水豐富的基坑施工中常用的降水方法。疏干降水方法包括輕型井點(含多級輕型井點)降水、噴射井點降水、電滲井點降水、管井降水(管材可采用鋼管、混凝土管、PVC硬管等)、真空管井降水等方法。其中，管井降水法由于具有簡單經(jīng)濟、操作方便和快速有效的特點，在施工中應(yīng)用較多。 </p><p>　　管井由濾水井管、吸水管和抽水機

16、械等組成（如下圖）。適于滲透系數(shù)較大，地下水豐富的土層、砂層。 </p><p>　　圖6-181 管井構(gòu)造 </p><p>　　1：濾水井管；2：φ14mm鋼筋焊接骨架；3：6mm×30mm鐵環(huán)＠250mm；4：10號鐵 </p><p>　　絲墊筋＠250mm焊于管骨架上，外包孔眼1~2mm鐵絲網(wǎng)；5：沉砂管；6：木塞；7：吸水管；8：φ100~20

17、0mm鋼管；9：鉆孔；10：夯填粘土；11：填充砂礫；12-抽水設(shè)備 </p><p>　　如果工程所在地域存在雨季間長期降水的情況，還需要在基坑周圍1.2~1.5米范圍外設(shè)置擋水圍堰，圍堰高度200~400mm，并用水泥漿加固，圍堰外設(shè)置排水溝。 </p><p>　　4.2基坑支護措施 </p><p>　　基坑支護措施是深基坑工程的重要內(nèi)容。在土壤受到擾動后，

18、基坑側(cè)壁在無支護狀態(tài)極易發(fā)生塌方情況，對施工的安全、經(jīng)濟和工期的保障造成威脅。 </p><p>　　基坑支護常用的方法有：鋼板樁支護、攪拌水泥土樁墻支護、地下連續(xù)墻支護、混凝土灌注排樁支護等其他支護方法。鋼板樁支護方法雖然施工簡單，但是噪聲巨大，且受制于鋼板本身強度只適用于淺基坑支護；攪拌水泥土樁墻支護需要專門的深層攪拌樁機機組，在機械條件具備的條件下，支護成本較低，但機械本身費用較高，占地面積大，移動較困難，

19、不宜在狹窄的深基坑中使用； </p><p>　　地下連續(xù)墻支護方法是指在工程開挖土方之前，用特制的挖槽機械在泥漿護壁下每次開挖一定長度的溝槽，然后將加工好的鋼筋骨架吊放入充滿泥漿的溝槽內(nèi)，用導(dǎo)管向溝槽內(nèi)由下至上澆筑混凝土，泥漿隨著混凝土的澆筑被置換出來，待混凝土澆筑至設(shè)計標高后，各個槽段之間用特制的接頭連接，而形成連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。地下連續(xù)墻具有整體剛度大的特點和良好的止水防滲效果，適用于地下水位以下的軟

20、粘土和砂土和基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況，因此在國內(nèi)外的地下工程中得到廣泛的應(yīng)用。地下連續(xù)墻支護方法還適用于地下工程“逆作法”施工，即可當做基坑的支護結(jié)構(gòu)，也可以當做地下結(jié)構(gòu)的混凝土外墻，同時節(jié)約了施工時間。 </p><p>　　混凝土灌注排樁是通過鉆孔設(shè)備沿基坑側(cè)壁成排鉆孔，將混凝土注入孔內(nèi)，并通過樁帽將混凝土灌注排樁連接?；炷僚艠妒┕ず唵危恍枰笮蜋C械，實用性好，適用于地下水位較低的基坑

21、。 </p><p>　　需要說明的是，基坑支護方法的選擇需要考慮安全有效、操作簡單方便和經(jīng)濟三個方面因素，其設(shè)備、材料及人員還受到地域市場的限制。在制定支護方案時，要充分考慮到以上方面的可行性和易操作性。 </p><p><b>　　4.3基坑監(jiān)測 </b></p><p>　　我國的《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）

22、規(guī)定開挖深度大于等于5m 或開挖深度小子5m 但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周圍環(huán)境較復(fù)雜的基坑工程以及其他需要監(jiān)測的基坑工程應(yīng)實施基坑工程監(jiān)測。 </p><p>　　監(jiān)測包括人員巡檢和儀器監(jiān)測。對深基坑的邊坡變化和位移進行日常監(jiān)測有助于提前預(yù)警事故發(fā)生，是深基坑安全的重要保障之一，也對深基坑支護效用的補充和檢驗。 </p><p>　　對未知地域深基坑施工組織的建議 </p><

23、p>　　5.1、加強場地工程地質(zhì)勘察、重視原始資料收集。深基坑開挖工程一旦失敗，往往會產(chǎn)生重大的損失，如果危及鄰近結(jié)構(gòu)與設(shè)施的安全，還會帶來災(zāi)難性后果。特別要重視深基坑開挖所在地的地形、地貌和工程地質(zhì)特點的查勘。只有得到全面、真實的地質(zhì)資料，才能準確把握方案的設(shè)計和施工過程。 </p><p>　　5.2、結(jié)合勘探材料認真預(yù)設(shè)施工方案，進行材料和機械的準備。在境外特別是不發(fā)達地區(qū)進行施工時，材料設(shè)備是制約現(xiàn)

24、場施工組織的主要因素。要在項目初期根據(jù)已知的地質(zhì)情況制定方案，并準備各步驟的材料設(shè)備，比如鉆孔機械，大功率、高揚程、高流量水泵，高強度消防水帶等。不注重方案預(yù)設(shè)和材料準備，導(dǎo)致施工時準備不足，依靠經(jīng)驗或盲目施工，極易造成重大經(jīng)濟損失和工期拖延。 </p><p>　　5.3、了解當?shù)氐臍夂?、法律法?guī)和習俗。明確有利于施工的時期，避免雨季進行基坑施工，提前做好雨季排水準備。在進行爆破、有局部污染以至排取土場地選擇等

25、操作前，事先取得施工許可，有利于保證施工的順利進行。 </p><p>　　5.4、重視深基坑的監(jiān)測。提高測試人員的綜合水平，增加測試數(shù)據(jù)及處理結(jié)果的準確性。對測試數(shù)據(jù)及時處理并得到準確的結(jié)果，以便時刻掌握整個基坑現(xiàn)處的狀況，及時正確指導(dǎo)施工。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　GB 50021-2001巖

26、土工程勘察規(guī)范（修訂版） </p><p>　　JGJ 120—1999 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程 </p><p>　　李友昌淺談我國深基坑支護技術(shù)Value Engineering2005 </p><p>　　蔣紅星等深基坑支護工程中的地下水防治問題研究 中國煤田地質(zhì) 2003,2，15卷1期 </p><p>　　劉國彬等基坑工程手冊中國