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(hù)；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(xiàn)標(biāo)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(shí)力的企業(yè)正響應(yīng)國家號召，投資國外，實(shí)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(jìn)行大型項(xiàng)目施工必然面對的作業(yè)項(xiàng)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(shí)又會(huì)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(xiàng)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(jì)損失。 </p><p><b>　　工程案例 </b></p><p>　　某大型國企尼日利亞科濟(jì)州大型水泥廠項(xiàng)目石灰石一級破碎車間工程，該工程共有A/B兩個(gè)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(dá)負(fù)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(shí)挖掘出鐵礬土的經(jīng)驗(yàn)判定該基坑土質(zhì)較好，土方開挖時(shí)距當(dāng)?shù)赜昙镜絹磉€有兩個(gè)月時(shí)間。因此，施工方根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采取簡單的放坡施工方案進(jìn)行開挖施工。結(jié)果，施工方在進(jìn)行02A基坑施工時(shí)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(fēng)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(dāng)?shù)亟ㄖ牧先狈?，短時(shí)間采購不到基坑支護(hù)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(fù)擔(dān)超出原有一倍的土方量，才勉強(qiáng)完成開挖工作。但由于與業(yè)主簽訂的是總價(jià)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(jìn)行相距僅為20米的02B基坑開挖時(shí)，基坑4米以下均為堅(jiān)硬的巖石，施工方不得不緊急向當(dāng)?shù)卣暾埍剖掷m(xù)。結(jié)果手續(xù)下達(dá)時(shí)已經(jīng)進(jìn)入了當(dāng)?shù)氐挠昙?，給施工方在工期、經(jīng)濟(jì)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(jìn)行深基坑前沒有進(jìn)行細(xì)致的準(zhǔn)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(shí)的被動(dòng)。 </p><p>　　3、深基坑施工方案的制定 </p><p>　　3.1 工程前的準(zhǔn)備和分析 </p><p>　　在陌生地域進(jìn)行深基坑施工，由于對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況的不了解，應(yīng)在工程前的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段就做好準(zhǔn)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(fēng)化情況等，也可根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y料確定為勘察資料。由于深基坑工程造價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)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(jì)，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(hù)措施；在施工階段，必要時(shí)要進(jìn)行補(bǔ)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(xí)慣性的套用在中國的經(jīng)驗(yàn)。這是非常不可取的，在國內(nèi)深基坑的經(jīng)驗(yàn)或許可以成為體系，但

10、在國外未知地域，這些經(jīng)驗(yàn)隨時(shí)具有失靈的可能，要想把企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，必需進(jìn)行詳細(xì)的巖土勘察，并進(jìn)行認(rèn)真的分析。 </p><p><b>　　3.2基坑開挖 </b></p><p>　　再進(jìn)行深基坑開挖前，要考慮機(jī)械配置狀況。機(jī)械較多時(shí)，可以考慮分層開挖，挖掘機(jī)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?？筛鶕?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(tái)階的方式進(jìn)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(tái)寬度不能小于3米。分臺(tái)階開挖時(shí)臺(tái)階的寬度和深度還要考慮施工時(shí)挖掘機(jī)等施工機(jī)械工作面的需要，在保證安全的前

12、提下進(jìn)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(shí)為保證基坑安全，在施工時(shí)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(yàn)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(shí)，放坡系數(shù)要結(jié)合深基坑的土質(zhì)狀況進(jìn)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(shí)，要適當(dāng)放大，還要采取降排水和

13、邊坡支護(hù)措施。如果對堅(jiān)硬的巖石基坑進(jìn)行施工時(shí)，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(shí)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(jì)及簡單易操作的特點(diǎn)。在復(fù)雜地域進(jìn)行施工時(shí)，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(jì)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(shí)，可以采取基坑內(nèi)部開

15、挖臨時(shí)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(diǎn)(含多級輕型井點(diǎn))降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)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(jì)、操作方便和快速有效的特點(diǎn)，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(jī)

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(hù)措施 </p><p>　　基坑支護(hù)措施是深基坑工程的重要內(nèi)容。在土壤受到擾動(dòng)后，

18、基坑側(cè)壁在無支護(hù)狀態(tài)極易發(fā)生塌方情況，對施工的安全、經(jīng)濟(jì)和工期的保障造成威脅。 </p><p>　　基坑支護(hù)常用的方法有：鋼板樁支護(hù)、攪拌水泥土樁墻支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、混凝土灌注排樁支護(hù)等其他支護(hù)方法。鋼板樁支護(hù)方法雖然施工簡單，但是噪聲巨大，且受制于鋼板本身強(qiáng)度只適用于淺基坑支護(hù)；攪拌水泥土樁墻支護(hù)需要專門的深層攪拌樁機(jī)機(jī)組，在機(jī)械條件具備的條件下，支護(hù)成本較低，但機(jī)械本身費(fèi)用較高，占地面積大，移動(dòng)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(hù)方法是指在工程開挖土方之前，用特制的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)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(jì)標(biāo)高后，各個(gè)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(diǎn)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(hù)方法還適用于地下工程“逆作法”施工，即可當(dāng)做基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，也可以當(dāng)做地下結(jié)構(gòu)的混凝土外墻，同時(shí)節(jié)約了施工時(shí)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?，不需要大型機(jī)械，實(shí)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(hù)方法的選擇需要考慮安全有效、操作簡單方便和經(jīng)濟(jì)三個(gè)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(hù)方案時(shí)，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(shí)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(jìn)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(hù)效用的補(bǔ)充和檢驗(yàn)。 </p><p>　　對未知地域深基坑施工組織的建議 </p><

23、p>　　5.1、加強(qiáng)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(huì)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(huì)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(diǎn)的查勘。只有得到全面、真實(shí)的地質(zhì)資料，才能準(zhǔn)確把握方案的設(shè)計(jì)和施工過程。 </p><p>　　5.2、結(jié)合勘探材料認(rèn)真預(yù)設(shè)施工方案，進(jìn)行材料和機(jī)械的準(zhǔn)備。在境外特別是不發(fā)達(dá)地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，材料設(shè)備是制約現(xiàn)

24、場施工組織的主要因素。要在項(xiàng)目初期根據(jù)已知的地質(zhì)情況制定方案，并準(zhǔn)備各步驟的材料設(shè)備，比如鉆孔機(jī)械，大功率、高揚(yáng)程、高流量水泵，高強(qiáng)度消防水帶等。不注重方案預(yù)設(shè)和材料準(zhǔn)備，導(dǎo)致施工時(shí)準(zhǔn)備不足，依靠經(jīng)驗(yàn)或盲目施工，極易造成重大經(jīng)濟(jì)損失和工期拖延。 </p><p>　　5.3、了解當(dāng)?shù)氐臍夂?、法律法?guī)和習(xí)俗。明確有利于施工的時(shí)期，避免雨季進(jìn)行基坑施工，提前做好雨季排水準(zhǔn)備。在進(jìn)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(jìn)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(zhǔn)確性。對測試數(shù)據(jù)及時(shí)處理并得到準(zhǔn)確的結(jié)果，以便時(shí)刻掌握整個(gè)基坑現(xiàn)處的狀況，及時(shí)正確指導(dǎo)施工。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </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(hù)技術(shù)規(guī)程 </p><p>　　李友昌淺談我國深基坑支護(hù)技術(shù)Value Engineering2005 </p><p>　　蔣紅星等深基坑支護(hù)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