论文部分内容阅读
【摘 要】深基坑工程是一个系统工程，各参与单位要对相邻建（构）物、道路、地下管线等设施的现状、地质水文分布及相邻工程的施工情况进行调查并留调查资料。要从勘察、设计、施工、监理各方把好每一关，要有周密的、详细的设计方案、施工方案、土方开挖方案、降水方案和监测方案。施工单位要严格按照各个方案和规范进行施工；要针对可能出现的风险制定相对应的应急措施方案，配足抢险材料，监测单位要加强监测，及时提供正确、有效的监测数据，同时各单位要相互密切配合，出现问题要及时处理，确保基坑工程安全完工。以下本文主要根据笔者工作经验，谈一谈某高层建筑深基坑支护设计与施工监测。
【关键词】深基坑；方案；施工；质量
0.工程概况
某办公大楼工程规划总占地面积为6519m2，地上总建筑面积为20919.25m2，由16层的主楼和局部2层的裙房组成；地下室2层建筑面积为6885.57m2，本工程基坑平均开挖深度约为10m，总挖土方量约44000m ，开挖土层为粉土层，局部为粉质粘土。
1.基坑围护设计
综合考虑工程地质条件，基坑开挖深度和周围环境等因素，设计采用单排钻孔灌注桩作为围护桩，外侧套打一圈水泥搅拌桩，设两道环形混凝土支撑作为基坑支护。
（1）支撑形式结合基坑平面形状，采用环形支撑，压顶梁标高-1.800，第一道支撑顶标高-3.600，第二道支撑顶标高-7.800，压顶梁、围檩和水平支撑的混凝土强度等级为C30。局部汽车坡道换撑钢管采用Ф609钢管，管壁厚12mm。
（2）本工程基坑围护桩采用Ф900和Ф1000钻孔灌注桩，桩身混凝土等级为C30，钢筋笼焊接，焊接长度12d，桩身混凝土保护层在满足施工许可条件下应尽量减小，围护桩沉渣厚度不大于50mm。
（3）支撑内部采用Ф700钻孔灌注桩作立柱桩，有效桩长18m，桩顶为底板底面底，内设450×450型钢格构柱作为临时立柱，钢格构柱长度为8.6m，坑内共设型钢格构柱18只，其中6只用作工程桩。
（4）外侧套打一圈Ф600水泥搅拌桩@400，作止水帷幕。靠中心路侧局部双排，内外排搭接100，并错开200，采用坑内挂网喷砼挡土挡水。
2.深基坑挖土施工方案
2.1挖土施工順序
第一层：土方分层分段开挖至压顶梁底，进行相应坡面加固以及压顶梁施工，等压顶梁混凝土强度达到设计强度80%后继续开挖土方。
第二层：开挖到第一道支撑底，进行第一道支撑混凝土的施工，并埋设支撑应力计，等支撑混凝土强度达到80%后继续土方开挖。
第三层：分层开挖至第二道支撑底，进行第二道支撑混凝土的施工，并埋设支撑应力计，等支撑混凝土强度达到设计强度80%后继续土方开挖。
第四层：开挖至坑底，坑底以上30cm及承台局部深处应人工修土，开挖后应及时垫层浇筑，为较少坑底无垫层暴露时间，可先浇筑底板底大范围垫层，再人工开挖承台及基梁并砌筑砖胎膜，坑底无垫层暴露时间不应超过12小时。
2.2土方开挖要求
本基坑选用机械开挖，基坑开挖按设计所留的出土口位置自南向北进行，土方开挖的基底标高与设计的工况一致。基坑土方开挖以“大基坑小开挖”为原则，应分层、分段、对称、均衡进行。
（1）第一层、第二层土方开挖根据支撑布设平面进行盆式开挖；第三层土方开挖在出土口留运土便道，一直保留到基底土方开挖完成后，倒退式挖除运土便道。
（2）挖土机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土，土方开挖每层开挖深度原则上不超过1.5m，每层分段开挖长度不得超过20m。
（3）挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑深度的1/2。
（4）挖土时严禁挖土机械碰撞支撑、立柱和围护桩，夜间挖土时在支撑、立柱上设红灯警示。
（5）第四层土方应分块开挖，最后30cm土方及承台等局部深处应人工开挖，尽量减少对坑底土的扰动，应尽快分块施工完成素混凝土垫层，素混凝土垫层应延伸至围护体边，并抓紧施工承台及基础底板、传力带。
（6）槽底修理铲平后，进行质量检查验收。
（7）本基坑开挖如遇雨天，工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。应特别注意基坑变形情况。同时防止地面水流入。经常对排水沟进行检查，及时清除坑内水。
（8）基坑护栏基坑坑边设置黑黄相间双色钢管1.2m以上的双层围栏，立杆间距不得超过2米，并悬挂醒目标识。上下基坑设扶梯搭设宽1.2米钢管扶梯设扶手，坡度不大于35度。
2.3支撑、压顶梁和围檩施工
本工程支撑、压顶梁和围檩的混凝土等级为C30，除压顶梁外侧用砖胎模外，压顶梁内侧与支撑梁均先绑扎钢筋后支模再浇注混凝土。支撑养护完毕然后再继续挖土。支撑应分段施工以保证大基坑少暴露。
2.4基坑排水措施
土方开挖后在坑内设置盲沟和集水井排水，基坑底离围护体边0.5m设置排水盲沟400×400、800×800×1200集水井间距20m。
为防止地表水进入基坑，在压顶梁四周加设砖砌排水明沟300×300，间隔20米设集水井500×500×800，集中排入市政管网。
3.基坑工程监测
3.1监测内容
（1）围护体沿深度的侧向位移监测，特别是坑底以下的位移大小和变化情况。
（2）基坑内外的地下水位观测。
（3）周围道路、附近建筑沉降，裂缝的产生与发展。
（4）坑内水平支撑的轴向力随基坑开挖的变化情况。
（5）竖向立柱的垂直位移与侧移。
3.2监测预警指示 （1）水平总侧移值达到30mm，或连续三天每天位移速率达5mm/d。
（2）地面总沉降值达到20mm，或连续三天每天沉降速率达3mm/d。
（3）支撑轴力监测控制值：HL1为7000KN，ZC1为3000KN；HL2为8000KN，ZC2为4000KN。
（4）地下水位变化幅度达到0.50m/d。
（5）竖向立柱的垂直位移控制为10mm，侧向位移控制为20mm。
3.3监测要求
（1）基坑支护监测须由专业队伍进行，对周围环境的监测应在工程桩及围护桩施工前进行，并将原始数据及现状记录在案，以便以后对照。
（2）一般情况下开挖期间每天观测一次，如遇险时，应增加观测次数。
（3）专人负责，及时将信息反馈各方，便于分析处理。
（4）每天的数据应控制成相關曲线，根据其发展趋势分析整个基坑稳定情况。如遇有变形过大等情况，应及时通知各部门以便采取应急补救措施。
4.基坑支护应急措施
4.1道路、管线和周边建筑物出现过大的沉降
当道路和管线出现过大的沉降和水平变形时，采取注浆加固道路和管线地基的方法，控制沉降的发展。当建筑物出现超过容许的不均匀沉降时，根据建筑物的结构和基础类型可以考虑采取注浆、树根桩等加固措施。 （下转第332页）
（上接第263页）4.2基坑围护桩、支撑结构的变形和内力超过设计值
如果围护桩、支撑结构的变形和内力超过设计值并持续发展时，首先在变形和内力大的部位暂时停止挖土。有条件的区域，在不影响周边环境安全的前提下，适当卸土。出现险情时，可采用坑底堆土反压的措施抢险。
4.3基坑止水帷幕出现漏水现象，影响施工
围护桩间出现渗漏，水土流失，这是基坑土方开挖及地下室施工过程中最可能出现的问题，我们将采取以下措施：
（1）如漏点不大，可采用导管引流后用高强快凝素混凝土封堵，引流应做到出水不出砂土原则，导管进水口应用铁丝球等方法设置滤层。
（2）如果砼桩与钢筋混凝土围护钻孔桩出现较大施工缝隙，应先用木桩及草包等强行打入两桩缝隙再浇筑快凝混凝土封堵。
（3）钢筋混凝土围护桩间出现止水失效，漏点范围较大时，应先清除桩表面浮泥，凿出桩主筋固定钢丝网片，引流的同时用堵漏王混凝土封堵或采用纯快干水泥浆砌筑砖墙进行封堵。
（4）当水土流失较大时，除采取前述方法外，用小钻机从桩体内侧引孔或用取芯机水平钻孔至漏点然后再灌注速凝浆液等加固措施对围护体进行补强，阻止水土流失。
4.4开挖过程中出现变形过大或变形速率过快
立即停止相应范围的土方开挖，必要时采取回填措施以控制围护体的变形发展。施工现场预备一些抢险应急设备及材料，如增加临时钢支撑、沙包、钢管、钢筋、喷浆机具及施工机具等，以备急需。
5.结语
（1）采用本项施工技术可较为经济、合理地解决深基坑地下室结构施工中施工场地十分狭窄、无法放坡的施工难题，地下室结构施工质量良好。
（2）制定一个周密的深基坑地下室结构施工方案是确保工程顺利施工的关键，要严格按照审定的方案施工，严禁随意更改方案。
【关键词】深基坑；方案；施工；质量
0.工程概况
某办公大楼工程规划总占地面积为6519m2，地上总建筑面积为20919.25m2，由16层的主楼和局部2层的裙房组成；地下室2层建筑面积为6885.57m2，本工程基坑平均开挖深度约为10m，总挖土方量约44000m ，开挖土层为粉土层，局部为粉质粘土。
1.基坑围护设计
综合考虑工程地质条件，基坑开挖深度和周围环境等因素，设计采用单排钻孔灌注桩作为围护桩，外侧套打一圈水泥搅拌桩，设两道环形混凝土支撑作为基坑支护。
（1）支撑形式结合基坑平面形状，采用环形支撑，压顶梁标高-1.800，第一道支撑顶标高-3.600，第二道支撑顶标高-7.800，压顶梁、围檩和水平支撑的混凝土强度等级为C30。局部汽车坡道换撑钢管采用Ф609钢管，管壁厚12mm。
（2）本工程基坑围护桩采用Ф900和Ф1000钻孔灌注桩，桩身混凝土等级为C30，钢筋笼焊接，焊接长度12d，桩身混凝土保护层在满足施工许可条件下应尽量减小，围护桩沉渣厚度不大于50mm。
（3）支撑内部采用Ф700钻孔灌注桩作立柱桩，有效桩长18m，桩顶为底板底面底，内设450×450型钢格构柱作为临时立柱，钢格构柱长度为8.6m，坑内共设型钢格构柱18只，其中6只用作工程桩。
（4）外侧套打一圈Ф600水泥搅拌桩@400，作止水帷幕。靠中心路侧局部双排，内外排搭接100，并错开200，采用坑内挂网喷砼挡土挡水。
2.深基坑挖土施工方案
2.1挖土施工順序
第一层：土方分层分段开挖至压顶梁底，进行相应坡面加固以及压顶梁施工，等压顶梁混凝土强度达到设计强度80%后继续开挖土方。
第二层：开挖到第一道支撑底，进行第一道支撑混凝土的施工，并埋设支撑应力计，等支撑混凝土强度达到80%后继续土方开挖。
第三层：分层开挖至第二道支撑底，进行第二道支撑混凝土的施工，并埋设支撑应力计，等支撑混凝土强度达到设计强度80%后继续土方开挖。
第四层：开挖至坑底，坑底以上30cm及承台局部深处应人工修土，开挖后应及时垫层浇筑，为较少坑底无垫层暴露时间，可先浇筑底板底大范围垫层，再人工开挖承台及基梁并砌筑砖胎膜，坑底无垫层暴露时间不应超过12小时。
2.2土方开挖要求
本基坑选用机械开挖，基坑开挖按设计所留的出土口位置自南向北进行，土方开挖的基底标高与设计的工况一致。基坑土方开挖以“大基坑小开挖”为原则，应分层、分段、对称、均衡进行。
（1）第一层、第二层土方开挖根据支撑布设平面进行盆式开挖；第三层土方开挖在出土口留运土便道，一直保留到基底土方开挖完成后，倒退式挖除运土便道。
（2）挖土机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土，土方开挖每层开挖深度原则上不超过1.5m，每层分段开挖长度不得超过20m。
（3）挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑深度的1/2。
（4）挖土时严禁挖土机械碰撞支撑、立柱和围护桩，夜间挖土时在支撑、立柱上设红灯警示。
（5）第四层土方应分块开挖，最后30cm土方及承台等局部深处应人工开挖，尽量减少对坑底土的扰动，应尽快分块施工完成素混凝土垫层，素混凝土垫层应延伸至围护体边，并抓紧施工承台及基础底板、传力带。
（6）槽底修理铲平后，进行质量检查验收。
（7）本基坑开挖如遇雨天，工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。应特别注意基坑变形情况。同时防止地面水流入。经常对排水沟进行检查，及时清除坑内水。
（8）基坑护栏基坑坑边设置黑黄相间双色钢管1.2m以上的双层围栏，立杆间距不得超过2米，并悬挂醒目标识。上下基坑设扶梯搭设宽1.2米钢管扶梯设扶手，坡度不大于35度。
2.3支撑、压顶梁和围檩施工
本工程支撑、压顶梁和围檩的混凝土等级为C30，除压顶梁外侧用砖胎模外，压顶梁内侧与支撑梁均先绑扎钢筋后支模再浇注混凝土。支撑养护完毕然后再继续挖土。支撑应分段施工以保证大基坑少暴露。
2.4基坑排水措施
土方开挖后在坑内设置盲沟和集水井排水，基坑底离围护体边0.5m设置排水盲沟400×400、800×800×1200集水井间距20m。
为防止地表水进入基坑，在压顶梁四周加设砖砌排水明沟300×300，间隔20米设集水井500×500×800，集中排入市政管网。
3.基坑工程监测
3.1监测内容
（1）围护体沿深度的侧向位移监测，特别是坑底以下的位移大小和变化情况。
（2）基坑内外的地下水位观测。
（3）周围道路、附近建筑沉降，裂缝的产生与发展。
（4）坑内水平支撑的轴向力随基坑开挖的变化情况。
（5）竖向立柱的垂直位移与侧移。
3.2监测预警指示 （1）水平总侧移值达到30mm，或连续三天每天位移速率达5mm/d。
（2）地面总沉降值达到20mm，或连续三天每天沉降速率达3mm/d。
（3）支撑轴力监测控制值：HL1为7000KN，ZC1为3000KN；HL2为8000KN，ZC2为4000KN。
（4）地下水位变化幅度达到0.50m/d。
（5）竖向立柱的垂直位移控制为10mm，侧向位移控制为20mm。
3.3监测要求
（1）基坑支护监测须由专业队伍进行，对周围环境的监测应在工程桩及围护桩施工前进行，并将原始数据及现状记录在案，以便以后对照。
（2）一般情况下开挖期间每天观测一次，如遇险时，应增加观测次数。
（3）专人负责，及时将信息反馈各方，便于分析处理。
（4）每天的数据应控制成相關曲线，根据其发展趋势分析整个基坑稳定情况。如遇有变形过大等情况，应及时通知各部门以便采取应急补救措施。
4.基坑支护应急措施
4.1道路、管线和周边建筑物出现过大的沉降
当道路和管线出现过大的沉降和水平变形时，采取注浆加固道路和管线地基的方法，控制沉降的发展。当建筑物出现超过容许的不均匀沉降时，根据建筑物的结构和基础类型可以考虑采取注浆、树根桩等加固措施。 （下转第332页）
（上接第263页）4.2基坑围护桩、支撑结构的变形和内力超过设计值
如果围护桩、支撑结构的变形和内力超过设计值并持续发展时，首先在变形和内力大的部位暂时停止挖土。有条件的区域，在不影响周边环境安全的前提下，适当卸土。出现险情时，可采用坑底堆土反压的措施抢险。
4.3基坑止水帷幕出现漏水现象，影响施工
围护桩间出现渗漏，水土流失，这是基坑土方开挖及地下室施工过程中最可能出现的问题，我们将采取以下措施：
（1）如漏点不大，可采用导管引流后用高强快凝素混凝土封堵，引流应做到出水不出砂土原则，导管进水口应用铁丝球等方法设置滤层。
（2）如果砼桩与钢筋混凝土围护钻孔桩出现较大施工缝隙，应先用木桩及草包等强行打入两桩缝隙再浇筑快凝混凝土封堵。
（3）钢筋混凝土围护桩间出现止水失效，漏点范围较大时，应先清除桩表面浮泥，凿出桩主筋固定钢丝网片，引流的同时用堵漏王混凝土封堵或采用纯快干水泥浆砌筑砖墙进行封堵。
（4）当水土流失较大时，除采取前述方法外，用小钻机从桩体内侧引孔或用取芯机水平钻孔至漏点然后再灌注速凝浆液等加固措施对围护体进行补强，阻止水土流失。
4.4开挖过程中出现变形过大或变形速率过快
立即停止相应范围的土方开挖，必要时采取回填措施以控制围护体的变形发展。施工现场预备一些抢险应急设备及材料，如增加临时钢支撑、沙包、钢管、钢筋、喷浆机具及施工机具等，以备急需。
5.结语
（1）采用本项施工技术可较为经济、合理地解决深基坑地下室结构施工中施工场地十分狭窄、无法放坡的施工难题，地下室结构施工质量良好。
（2）制定一个周密的深基坑地下室结构施工方案是确保工程顺利施工的关键，要严格按照审定的方案施工，严禁随意更改方案。