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深基坑土方開(kāi)挖工程施工案例技術(shù)分析
基坑工程主要包括基坑支護體系設計與施工和土方開(kāi)挖，是一項綜合性很強的系統工程。它要求巖土工程和結構工程技術(shù)人員密切配合。下面是小編為大家分享深基坑土方開(kāi)挖工程施工案例技術(shù)分析，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、工程概況
南京新都匯廣場(chǎng)工程位于江寧區雙龍大道以西、董村路以北，總建筑面積為59912 ，框架剪力墻結構，地上裙樓4層，上部分為15層酒店式公寓和11層辦公樓兩座雙塔。地下二層，作為車(chē)庫及設備用房，地下建筑面積為15272， 地下一層結構面標高為-5.1 5m，底板頂標高為-8.70m。施工場(chǎng)地±0.00相當于絕對標高+9.80m，自然地面相對標高為-0.70m～1.0m。
基坑平面面積約為7670.75n4，基坑長(cháng)約為105m，寬約為75m，土方開(kāi)挖量約為67598m ，基坑平面圖及現場(chǎng)布置見(jiàn)附圖1�；油练介_(kāi)挖深度根據不同區段為8.4m～9.7m
1、基坑安全等級：基坑側壁安全等級為一級。
2、基坑結構形式：
基坑支護工程采用鉆孔灌注樁排樁，止水帷幕在支護樁外側設置三軸深攪樁，局部影響三軸深攪樁無(wú)法施工為高壓旋噴樁，東側設暗墩采用雙軸深攪樁�；觾炔捎脙傻冷摻罨炷了街�，兩道支撐中心標高分別為一2.0m和一6.2m。立柱樁下部為為qb900鉆孔灌注樁，上部為鋼格構，支撐平面呈對撐及交撐，東側靠近地鐵一邊加一道連梁。
3、基坑降水：基坑內降水采用管井降水。
4、基坑周邊環(huán)境
該工程位于江寧區雙龍大道與董村路交匯處，基坑東邊臨近雙龍大道西邊一號地鐵河定橋站，基坑東北邊距離地鐵支護樁邊17.60m，南邊距離董村路13.199m，西邊距離圍墻邊7.818m，距離西南邊地然地基房屋24.957m，北邊距離歐尚超市30.102m，計劃在西邊設置出土通道，出土口設置在對撐兩側，經(jīng)董村路外運土方。
5、工程地質(zhì)概況：本工程基礎底板主要位于3—2、3～2A土層內。
6、地下水情況：
根據地下水的賦存、埋藏條件，勘察揭示的地下水類(lèi)型為孔隙潛水、微承壓水和基巖裂隙水�？紫稘撍饕x存于淺部填土及新近期沉積的2—2層以淺土層及粉土 L隙中。3-2A層、3-4A層的粉土層中孔隙潛水屬微承壓水，其中3—2A層粉土，富水性較弱，局部基坑開(kāi)挖對工程影響較大，3-4A層的粉土，富水性一般，但埋深大，對本工程無(wú)影響。
二、施工準備
1、圖紙交底：開(kāi)工前熟悉基坑支護設計圖，地勘報告，項目負責人對施工班組進(jìn)行技術(shù)交底。了解設計意圖和基坑監測方案及地層分布情況。
2、落實(shí)土場(chǎng)：開(kāi)工前，推土機進(jìn)入倒土場(chǎng)做好準備工作，使之具備進(jìn)土條件。開(kāi)工前配合建設單位到江寧區環(huán)保局固體廢棄物管理處辦理工程渣土準運證，到區環(huán)保局辦理夜間施工許可證;做好鄰近單位、居民等諸方面工作。
3、施工測量：會(huì )同業(yè)主、監理單位進(jìn)行圖紙、現場(chǎng)地下管線(xiàn)、控制點(diǎn)、水準點(diǎn)保護等交底工作;會(huì )同業(yè)主、總包、監理單位共同進(jìn)行施工場(chǎng)地原始高程測量，辦理有關(guān)簽證。
4、施工機械準備：按合同約定，土方挖運機械在進(jìn)場(chǎng)前做好調試工作，當支護樁全部施_丁完成，總包單位對支護樁頭進(jìn)行除理，做好基坑土方開(kāi)挖準備，隨時(shí)準備進(jìn)場(chǎng)。
5、出土口道路：設計已在出土口設置鉆孔灌注樁及鋼筋砼板，寬度約6.80M。根據施工場(chǎng)地土質(zhì)情況，運進(jìn)建筑垃圾修筑基坑內臨時(shí)運土道路。建議總包單位在基坑西面做一條寬10M，厚0.3M，混凝土強度C30，配置雙層雙向鋼筋網(wǎng)(配置中16@150)，路基鋪墊厚0.3M毛石，壓路機壓實(shí)，距離基坑邊10M以上，并將出土口延伸并連接到董村路。
6、基坑排水：開(kāi)工前一周內做好基坑管井排水，將地表儲存水位降低到挖面以下0.5～lm，滿(mǎn)足施l丁現場(chǎng)土方開(kāi)挖基本條件。
7、沖洗平臺設置：在進(jìn)出口設一個(gè)高壓水沖洗臺，以沖洗車(chē)輛泥土，防止污染路面。沖洗臺用C30混凝土澆筑，混凝土厚30em。沖洗臺設1%坡度，坡底設明排水溝與坡頂排水溝相連通，上用{I}25的鋼筋焊成鐵柵，沖洗后的泥漿水經(jīng)明溝流向沉淀池，經(jīng)沉淀過(guò)濾后的積水排人基坑周邊排水溝。
8、路基箱準備：開(kāi)前準備路基箱、鋼板鋪墊在支護結構與場(chǎng)地地耐力較差部位。
三、施工方案及技術(shù)措施
(一)施工工藝
(二)管井降水施工概述
1、施工場(chǎng)地內管井分布12口，井深21m，基坑觀(guān)測井12口，每口管井施工完成后應進(jìn)行洗井，并試抽水，防止管井濾網(wǎng)被泥漿堵塞，影響排水效果，基坑排水24小時(shí)不問(wèn)斷，派專(zhuān)人值班隨時(shí)觀(guān)察降水情況，并觀(guān)察觀(guān)測井地下水位情況。
2、坑內管井水位根據土方開(kāi)挖深度控制在(低于土方開(kāi)挖面0.5m～lm)，基坑水位嚴格按照設計要求控制，不得降水過(guò)快，影響基坑周邊環(huán)境安全，或達不到降水深度，對土方挖運帶來(lái)難度，影響工期。
3、土方開(kāi)挖期間，要對管井做好保護，每口管井做好明顯標志，防止挖運土方車(chē)輛破壞管井，對運土道路有管井的，車(chē)輛應盡量避開(kāi)，對確實(shí)不能避開(kāi)的井位應將排水管及電纜線(xiàn)做好保護護，臨時(shí)停止降水，當挖運土方不影響管井降水時(shí)，立即恢復降水，如不能滿(mǎn)足施工需要，在基坑內挖明溝排水到集水井，沉淀后排入管井。
(三)水平支撐結構施工概述
本工程地下室支護設計為兩道鋼筋混凝土支撐，鋼筋混凝土支撐第一層中心標高一2.00m、第二層為一6.20m，圈梁截面800×1200mm，圍檁截面900×1300ram，支撐截面650 x 700mm，聯(lián)系梁截面500×600mm，混凝土強度等級為C30。
支撐施工應與土方施工緊密配合，采取分區施工流水作業(yè)。根據設計要求，施工縫只能留置在圈梁位置，結合本工程支撐的設計圖紙，因東北、東南兩個(gè)方向的角支撐與橫撐均相連，必須連續澆筑混凝土，故將該部分作為一個(gè)整施工區段，西北、西南兩個(gè)角支撐各自獨立作為施工區段，分別在圈梁的合適位置設施工縫。
第一層圈梁和支撐按西北、中間、西南的順序施工，待每個(gè)區一2.4m以上的土方挖完后開(kāi)始施工該區段的圈梁和支撐，第一層圈梁和支撐計劃工期24天。
第二層支撐的施Y.)Jbq序與土方施T.N序相同，第二層支撐計劃工期36天天。
(四)土方開(kāi)挖
該工程基坑面積約7670.75 ，土方總量約67598m ，地下室土方分3次開(kāi)挖。
第一層挖土標高至-2.40m，深度約1.40～1.70m，便于支撐梁的施工，出土量約11890m ，第一層土方可一次性開(kāi)挖完成，隨后破支護樁頭，施工支護冠梁及支撐梁。。
第二次土方開(kāi)挖在第一層支護結構混凝土強度滿(mǎn)足設計強度80%后進(jìn)行，挖土標高至-6.50m，本層深度約4.10m，土方開(kāi)挖量約31450m 。土方開(kāi)挖前應在跨越外壁支撐結構上覆土并鋪墊路基箱或鋼板，覆土厚度不應小于1.0m，不得直接在支撐結構上碾壓。在基坑內鋪墊好運土車(chē)輛進(jìn)出循環(huán)道路，供運土汽車(chē)行駛形成循環(huán)的運輸道路，并留有空地范圍做供汽車(chē)調頭的臨時(shí)場(chǎng)地，能使運土汽車(chē)直接進(jìn)行裝土外運，挖土方向與第一層相反，土方計劃分2層開(kāi)挖進(jìn)行，分為清底一中間挖土一上部裝車(chē)的施工方法，車(chē)輛行駛臨時(shí)道路坡比1：4，挖土放坡坡度1：2，第二層土方挖運道路放坡系數1：4，若坡度較陡運土車(chē)輛趴度困難，可以增加放坡系數當運土道路回填壓后，車(chē)輛可直接進(jìn)入基坑(-2.4m)進(jìn)行第二層土方挖運，在車(chē)輛坡道滿(mǎn)足運土車(chē)輛行駛時(shí)，運土車(chē)與裝土挖掘機在-2.4m作業(yè)在無(wú)支撐梁部位由東(雙龍大道)向西分二層挖土標高至-6.50m，用小挖掘機在有支撐梁下倒土到無(wú)支撐梁部位裝車(chē)外運但挖土速度不宜過(guò)快，同時(shí)依據基坑安全監測報告提供的數據分析基坑周邊情況，分區分段進(jìn)行調整。詳見(jiàn)附圖2
挖土對于-6.50m支撐梁施工工作面根據總包單位統一安排，特別是位于雙龍大道(東側)部位圍檁、支撐梁的施工，首先挖出該部位工作面由東向西退挖，確保該工作面同檁、南北水平支撐與東北、東南角撐施工滿(mǎn)足施工縫要求，中間圍檁、對撐與西北、西南角撐同時(shí)完成，施工過(guò)程中盡量壓縮工期，24小時(shí)輪班作業(yè)，在最短時(shí)間內完成二層圍檁、支撐，在-6.50m形成全封閉的圍檁、支撐，保證基坑安全。
第三次土方開(kāi)挖在第二層支護結構混凝土強度滿(mǎn)足設計強度80%后進(jìn)行，挖土標高至一9.40m~10 70m，本層深度約2.90m～4.20m，土方開(kāi)挖量約24258m3。本次土方開(kāi)挖難度較大，基坑開(kāi)挖深度已距離自然地面8.4m～9.70m。挖土方向與第二層相同，土方計劃分2層開(kāi)挖進(jìn)行，分為清底一中間挖土一上部裝車(chē)的施工方法，車(chē)輛行駛臨時(shí)道路坡比1：4，挖土放坡坡度1：2，第三層土方挖運道路放坡系數1：4，若坡度較陡運土車(chē)輛趴度困難，可以增加放坡系數當運土道路回填壓后，車(chē)輛可直接進(jìn)入基坑(一6.5m)進(jìn)行第三層土方挖運，在車(chē)輛坡道滿(mǎn)足運土車(chē)輛行駛時(shí)，運土車(chē)與裝土挖掘機在一6.5m作業(yè)，在無(wú)支撐梁部位由東(雙龍大道)向西分二層挖土標高至一9.40m—一10.70m，用小挖掘機在有支撐梁下倒土到無(wú)支撐梁部位裝車(chē)外運，但挖土速度不宜過(guò)快，同時(shí)依據基坑安全監測報告提供的數據分析基坑周邊建筑物沉降情況，分區分段進(jìn)行調整。
基坑承臺土方挖運，依據基坑支護設計圖要求進(jìn)行。對基坑底標高滿(mǎn)足設計要求時(shí)，總包單位應立即做好墊層混凝土的澆筑，并投入足夠施工人員進(jìn)行基礎承臺的施工。
出土口坡道土方采用垂直運輸方法清運。
(五)土方開(kāi)挖技術(shù)措施
1、土方在開(kāi)挖前一周應開(kāi)始降水，降水速度不宜過(guò)快，應適度控制，控制降水速度是基坑土方挖關(guān)鍵。
2、土方挖運除應滿(mǎn)足基坑開(kāi)挖時(shí)條件外，四周的沉降位移觀(guān)測應按設計要求及監測方案進(jìn)行。
3、土方開(kāi)挖前基坑監測單位對每個(gè)監測點(diǎn)位進(jìn)行一次原始觀(guān)測，提供原始數據，土方開(kāi)挖時(shí)安全觀(guān)測每天不少于1次，當基坑發(fā)現位移時(shí)隨時(shí)跟蹤觀(guān)測，基坑安全監測單位每天提供一份監測報告，并做出觀(guān)測結論及建議。
4、特別是西邊靠近雙龍大道的河定橋地鐵站進(jìn)出口，來(lái)往人流較多，建議加大安全觀(guān)測力度。
5、土方開(kāi)挖分層、分區、對稱(chēng)放坡進(jìn)行，每層開(kāi)挖深度不得超過(guò)2.0m，嚴禁超挖，為保證鋼立柱、降水井、工程樁安全，挖土速度不得過(guò)快，挖掘機不得碰撞鋼立柱、降水井、工程樁，基底土必須留O.3m土方人工清理，對超出標高的工程樁，在挖土過(guò)程中要十分小心，以避免碰撞造成不必要的經(jīng)濟損失。同時(shí)，挖掘機械不得碰撞支撐桿件，防止支撐梁發(fā)生變形。
6、土方開(kāi)挖時(shí)基坑周?chē)?0m范圍內嚴禁堆放重量大于20kN/m平方的任何材料、土方或物體、重載車(chē)輛在基坑周邊行駛，減輕基坑外部荷載對支護結構的附加荷載。
7、基坑開(kāi)挖過(guò)程中，若挖土局部不對稱(chēng)，可用局部堆載或在基坑外部挖土卸載的方法使應力釋放均衡。
8、基坑開(kāi)挖過(guò)程中，防止應力釋放不均衡，基坑局部變形過(guò)大，支護結構位移超過(guò)安全值時(shí)，應立即停止土方開(kāi)挖，用土回填堆載或用砂袋堆壓，施工現場(chǎng)搶險指揮部立即分析原因，按照應急預案搶險。
9、基坑開(kāi)挖時(shí)若發(fā)生管涌現象及側壁漏水現象則立即停止開(kāi)挖，用高標號防水混凝土、水泥、防水材料進(jìn)行封堵，請基坑支護施 【：?jiǎn)挝慌c設計聯(lián)系共同制定解決措施，并及時(shí)向業(yè)主、監理單位匯報。
10、土方開(kāi)挖接近支撐梁底標高或承臺底標高時(shí)，進(jìn)行標高測量，距支撐梁底留0.10m～0.2m，距基礎墊層底留0 3m厚土(包括電梯井、集水坑、承臺及梁)，由總包施工單位立即組織人員進(jìn)行清理基坑底部土方工作，并采取24小時(shí)輪流施工作業(yè)，進(jìn)行承臺工序施工，混凝土墊層澆筑到支護樁邊，形成坑底支撐。并要求保證基坑暴露在最短時(shí)間內，完成基礎部分施工。
四、本工程重點(diǎn)、難點(diǎn)及處理措施措施
(一)本工程的重點(diǎn)、特殊部位的處理
1、混凝土支撐、工程樁、立柱樁、降水井的保護措施
(1)、每臺挖機派專(zhuān)人指揮，管井、立柱樁周邊土用人工清除，嚴禁挖機碰撞。
(2)、挖土必須從樁的四周均勻開(kāi)挖，以免在一邊開(kāi)挖后，另一邊側向土壓力造成工程樁受損。
土方開(kāi)挖中加強對工程樁的保護，在工程樁間掏土時(shí)，應派有經(jīng)驗的駕駛員進(jìn)行施工，開(kāi)挖中禁止挖斗碰撞支撐梁，車(chē)輛行駛避開(kāi)支護結構的支撐梁、鋼立柱，以免對支護結構產(chǎn)生影響，人為造成安全隱患。特別是在臨近兩個(gè)出土道路附近的鋼立柱，車(chē)輛行駛對道路的碾壓可能產(chǎn)生主動(dòng)土壓力，為了防止土體擠壓對鋼立柱質(zhì)量產(chǎn)生影響，在鋼立柱附近挖一條寬0.5一lm深1—4m的阻力溝，并在運土道路邊用木樁或qb48×3.5鋼管@500—1000打人土中，并用木工板圍擋成擋土墻肪止道路坍塌，并起到保護鋼立柱的作用。
2、施工中做好與工程樁施工單位的配合，基坑挖至相應設計標高后，支撐結構施工、基礎結構施工應及時(shí)跟上，做：~l124tJ',時(shí)不間斷施工，我公司將積極做好配合和服務(wù)工作，確保支撐施工、基礎施工安全順利進(jìn)行。
(二)本工程的難點(diǎn)及處理措施
土方工程施工難點(diǎn)主要反映在雨季施工等方面。
1、在支撐結構間、工程樁間掏土時(shí)，挖機應小心輕挖。
2、雨季施工遇下雨坑內積水較多，用集水井集中排水。確�？觾葻o(wú)明顯積水。
3、本工程垂直挖土深度較大達9.70m。在做好上下層接力翻土的同時(shí)，注意上下挖機位置錯開(kāi)，根據現場(chǎng)土質(zhì)，上下層土按1：2的坡度放坡。
4、支撐梁底0.10m 0.20m，基礎坑底0.3mtJ,,型挖機不能挖到位的情況下，采用人工清土的辦法處理。
此外，最后收尾余土普通挖機已不能發(fā)揮作用，此時(shí)考慮用2臺長(cháng)臂挖掘機挖土，基坑內用2～4臺小挖掘機配合翻土，當長(cháng)臂挖掘機無(wú)法施工時(shí)，采用垂直運輸方法，用塔吊吊籃運輸土方并裝車(chē)外運，最后用50噸吊車(chē)將小挖掘機吊出基坑。
五、基坑安全性措施及搶險應急措施
(一)對相鄰建筑物的保護措施
1、建設單位委托有資質(zhì)的監測單位對周?chē)ㄖ镞M(jìn)行調查，主要了解地面建筑物的結構型式、基礎形式、建筑物層數和層高、平立面形狀經(jīng)及建筑物對不同沉降差的反應。同時(shí)對各個(gè)不同時(shí)期的建筑物裂縫進(jìn)行現場(chǎng)踏勘;在基坑施工前，對老的裂縫進(jìn)行統一編號、測繪、照像，對裂縫變化的日期、部位、長(cháng)度、寬度等進(jìn)行詳細記錄。
2、根據周?chē)ㄖ锏恼{查情況，確定監測點(diǎn)布置部位和數量，在基坑開(kāi)挖期間按要求進(jìn)行建筑物沉降、傾斜、裂縫觀(guān)測。
3、對臨近建筑物加強監測，如出現沉降超過(guò)警戒值等情況可采用壓密注漿等加固措施。
(二)對地面堆我、地表水、地下水的控制措施
1、嚴格控制地面堆載，施工期間基坑周?chē)?O米范圍內嚴禁大量堆載，地面允許堆載小于20KPa。
2、在基坑上部邊坡頂部設置截水溝，防止地表水流人基坑內和沖刷邊坡。
3、基坑內采用“明溝加集水井”進(jìn)行疏干排水;排水溝每隔20m左右均勻布置，排水溝寬300mm，深300mmmm，排水溝坡度1%;集水井縱橫向20m左右均勻布置，集水井截面為500mm X 500ram×600ram，井壁用鋼筋籠尼龍網(wǎng)等簡(jiǎn)易支撐加固�；觾鹊牡叵滤�(jīng)排水溝匯集于集水井內，用水泵排出坑外(也可以排人降水井)。
(三)地下管線(xiàn)及其他地上地下設施的加固措施
1、施工前完全查明基坑外圍的地下管線(xiàn)和其他地上地下設施的分布和現狀。對位移比較敏感的地下管線(xiàn)要進(jìn)行開(kāi)挖懸掛、開(kāi)挖隔離溝與土體脫離的加固措施或將管線(xiàn)移走。
2、基坑開(kāi)挖時(shí)必須進(jìn)基坑周?chē)踩畔⒒O測，做好土方開(kāi)挖和搶險應急措施。
(四)、基坑周?chē)踩O測
施工前應對周邊建筑物地基進(jìn)行沉降監測。根據我公司以往的施工經(jīng)驗，在軟土(高壓縮性土)區挖土施工應防止周邊建筑地基沉降的發(fā)生�；友鼐�(xiàn)有較多管線(xiàn)、民用建筑，基坑的安全穩定性至關(guān)重要。因此基坑監測是指導正確施工避免事故發(fā)生的必要措施，應由有資質(zhì)的監測單位制定詳細的沉降、位移等監測方案，施工過(guò)程應嚴格按照設計要求做好監測監控工作�；颖O測應由有監測資質(zhì)的單位嚴格按本設計要求制定詳盡基坑監測方案，并報設計單位和質(zhì)監站審定確認后方可實(shí)施。
(五)搶險應急措施
在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，有可能出現支護樁體及地面沉降過(guò)大，引起周?chē)ㄖ锏拈_(kāi)裂、地下管線(xiàn)的破損、基坑滲水過(guò)多等意外險情，應事先做好防范應急措施，一旦出事故苗頭，根據事故苗頭出現的原因，分別采取不同的應急措施。
1、基坑開(kāi)挖期間，一定要做好施工監測工作，如出現上述險情或沉降、位移值超過(guò)設計值和控制要求，應立即控制挖土速度(嚴重時(shí)及時(shí)回填土方待設計處理)，會(huì )同有關(guān)各方面商討處理辦法。
2、準備好搶險器材，如草包、鋼板樁、水泥、鋼材、鋼管等，如發(fā)現險隋及時(shí)搶修。
3、如樁側位移變形過(guò)大，宜采取如下措施：(1)、立即回填土，平衡側向壓力;(2)、坑外主動(dòng)土體內采用雙液注漿;(3)、坑外土體一定程度地卸載;(4)、打臨時(shí)陛鋼板樁。(5)、增加鋼管支撐等。
4、如果基坑漏水則及時(shí)采用棉絮加水泥封堵并加引流管等措施。
5、按照施工技術(shù)措施中的要求，加強坑內、外地表水、地下水的排水工作，同時(shí)采取坑內側樁問(wèn)土防雨水沖刷措施。
6、險情如發(fā)生并采取措施后，要繼續加強監測，以便及時(shí)分析整理，采取有效措施，加以控制。
六、結語(yǔ)
深基坑土方開(kāi)挖必須結合現場(chǎng)實(shí)際場(chǎng)地情況安排好出土口和出圖線(xiàn)路，在基坑監測數據安全的前提下，使土方開(kāi)挖工程與支撐結構工程、基礎結構工程合理組織，隊伍之間緊密穿插配合，達到最佳的統籌調配結果，開(kāi)挖過(guò)程中特別注意分層厚度、運土道路坡度、對支撐梁、立柱樁、降水井、排樁等的保護，為及早地安全地施作地下結構創(chuàng )造條件。
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