工民建深基坑開(kāi)挖與邊坡支護(hù)施工技術(shù)探討

陳真

【摘要】為解決工民建工程施工中深基坑開(kāi)挖與支護(hù)反面的問(wèn)題，本文結(jié)合某工民建工程實(shí)際情況，對(duì)其支護(hù)與開(kāi)挖技術(shù)進(jìn)行深入分析，提出具體的操作方法和要點(diǎn)，以期為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】工民建;深基坑支護(hù);深基坑開(kāi)挖【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

如今，隨著地下空間的日益開(kāi)發(fā)，很多工民建工程都開(kāi)始大力開(kāi)發(fā)利用地下空間，設(shè)置多層地下室，這就給工程建設(shè)過(guò)程中的深基坑開(kāi)挖與支護(hù)提出了更高要求。因此，有必要結(jié)合工程實(shí)際情況，深入探討深基坑的支護(hù)與開(kāi)挖施工技術(shù)。

1、工程概況

某工民建工程現(xiàn)場(chǎng)地坪標(biāo)高初步完成整平，基坑總面積在4900m2左右，周長(zhǎng)在400m左右，寬度為31.5m，高度為4.9m、8.1m，基坑挖深大多為8.1m，部分可以達(dá)到9.6m。深基坑開(kāi)挖和支護(hù)是該工程建設(shè)的主要內(nèi)容，需根據(jù)工程實(shí)際情況，制定合理可行的施工技術(shù)。

2、深基坑支護(hù)

2.1旋挖灌注樁

旋挖樁鉆孔借助旋挖機(jī)形成，在填土厚度相對(duì)較大的區(qū)域采用泥漿進(jìn)行護(hù)壁;在旋挖樁施工過(guò)程中需確保樁徑的偏差不超過(guò)50mm、樁孔垂直度偏差不超過(guò)0.5%、樁位偏差不超過(guò)50mm;成孔后通過(guò)清孔使孔底沉渣厚度在150mm以內(nèi);排樁的施工需采取隔樁方法進(jìn)行，在灌注完成24h后再對(duì)鄰樁進(jìn)行鉆孔作業(yè);旋挖樁需進(jìn)入到冠梁內(nèi)部至少50mm，同時(shí)混凝土保護(hù)層厚度不能低于50mm。旋挖樁施工結(jié)束后，需通過(guò)低應(yīng)變檢測(cè)確定樁身是否完整，具體的檢測(cè)數(shù)量應(yīng)達(dá)到總數(shù)10%以上，同時(shí)不能少于5根[1]。

2.2自然放坡

邊坡表面采用掛網(wǎng)噴漿的方法處理，其頂部覆蓋寬度需達(dá)到500mm以上;混凝土的噴射需滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，混凝土面層厚度需達(dá)到80mm以上，需分兩次進(jìn)行噴射，每次40mm厚;混凝土噴射使用C20細(xì)石混凝土;混凝土噴射壓力按照0.3-0.5MPa控制，并分段進(jìn)行，在同一段落中按照從下到上的噴射，噴射的混凝土達(dá)到終凝并靜置2h后，開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，一般養(yǎng)護(hù)需持續(xù)3-7h的時(shí)間。噴射厚度需采用鉆孔的方法進(jìn)行檢測(cè)，鉆孔按照100m2的頻率進(jìn)行，每組鉆孔數(shù)量應(yīng)達(dá)到3個(gè)以上[2]。

2.3土釘墻與掛網(wǎng)噴漿

在上層注漿體與噴射完成的混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的70%后，即可開(kāi)始對(duì)下層土方進(jìn)行開(kāi)挖并開(kāi)始下層土釘?shù)氖┕ぷ鳂I(yè);基坑開(kāi)挖與土釘墻的施作均需按照設(shè)計(jì)提出的要求以從上到下的順序?qū)嵤捎脵C(jī)械完成開(kāi)挖后，需借助人工進(jìn)行邊坡表面的修整，使邊坡表面平整度偏差不超過(guò)±20mm，在邊坡表面進(jìn)行混凝土噴射之前，需將皮面上的虛土清理干凈;注漿材料為水泥漿，其水泥用量按45kg/m控制，注漿壓力則按照0.2-0.5MPa控制，確保漿液將閉口薄膜沖破，在注漿壓力符合設(shè)計(jì)要求，且孔口開(kāi)始冒漿后，即可完成注漿。土釘墻施工按照以下順序進(jìn)行：先按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作面開(kāi)挖，并修整邊坡，設(shè)置混凝土噴射過(guò)程中的厚度控制標(biāo)志→開(kāi)始噴射首層混凝土→設(shè)置土釘，開(kāi)始注漿，并安裝連接件→進(jìn)行鋼筋網(wǎng)綁扎，并噴射下一層混凝土→在邊坡頂部、表面和坡腳處進(jìn)行排水系統(tǒng)的設(shè)置。在土釘成孔施工中，孔深、孔徑、孔距和孔斜偏差分別不能超過(guò)±50mm、±5mm、±100mm和±5mm。在混凝土噴射施工中，應(yīng)滿足以下各項(xiàng)規(guī)定的要求：鋼筋保護(hù)層厚度必須達(dá)到20mm以上;鋼筋網(wǎng)和土釘之間的連接應(yīng)達(dá)到牢固。對(duì)于土釘灌注材料，需達(dá)到以下規(guī)定的要求：注漿材料為水泥漿，其水泥用量按45kg/m控制，水灰比為0.50;水泥的攪拌需達(dá)到均勻，并做到隨拌隨用，每次拌和完成的水泥漿需在其達(dá)到初凝之前使用完畢。在混凝土噴射過(guò)程中，需達(dá)到以下規(guī)定的要求：注漿開(kāi)始前將鉆孔中殘留的雜物和土屑清理干凈，如果注漿因故停止并達(dá)到30min，需使用水泥漿對(duì)注漿泵和管路進(jìn)行潤(rùn)滑;在注漿過(guò)程中，需將注漿管插入到與孔底相距250-500mm的位置，并在孔口的位置安裝止?jié){塞;為土釘鋼筋設(shè)置定位支架。土釘?shù)某休d力通過(guò)抗拉試驗(yàn)確定，在相同條件下，參與實(shí)驗(yàn)的數(shù)量需達(dá)到總數(shù)1%以上，同時(shí)不能少于3根;混凝土噴射完成后，采用鉆孔的方法測(cè)定厚度[3]。

2.4預(yù)應(yīng)力錨桿

預(yù)應(yīng)力錨桿施工按照以下順序進(jìn)行：測(cè)放定位→采用鉆機(jī)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)要求的深度→在鉆孔中插入鋼筋→壓力灌漿→養(yǎng)護(hù)→冠梁施工→錨具設(shè)置→在冠梁混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，開(kāi)始張拉錨桿，并鎖定錨頭。錨桿孔的孔徑為150mm，鉆孔開(kāi)始前按照標(biāo)高準(zhǔn)確定位，使定位偏差不超過(guò)20mm，孔深需達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在土質(zhì)較松的填土層中，需使用套管予以保護(hù)，以免發(fā)生塌孔。錨桿與錨筋均為E28三級(jí)鋼。灌漿時(shí)使用的灌漿材料，其性能需達(dá)到以下要求：砂含泥量不得超過(guò)3%，且有害物質(zhì)含量不能超過(guò)1%;水中不能含有對(duì)水泥正常凝結(jié)與硬化有影響的物質(zhì)，灌漿材料的拌制不可使用污水;灰砂比按照0.8-1.5控制，水灰比按照0.38-0.50控制。錨桿注漿施工方法為二次注漿，首次注漿采用水泥砂漿進(jìn)行，其強(qiáng)度需達(dá)到M15以上，水泥用量按500kg/m控制，注漿壓力采用0.2-0.5MPa，注漿持續(xù)到孔中開(kāi)始溢漿。第二次主要使用純水泥漿進(jìn)行灌注，水泥用量按400kg/m控制，采用1.5-2.0MPa的注漿壓力，確保漿液將封口薄膜沖破，當(dāng)孔口開(kāi)始冒漿時(shí)即可完成注漿。在第一次注漿完成后2h開(kāi)始第二次注漿。在錨固段的實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上后，開(kāi)始張拉;確定具體的張拉順序時(shí)，需充分考慮可能對(duì)鄰近其它錨桿造成的影響;在正式張拉開(kāi)始前，應(yīng)先對(duì)錨桿進(jìn)行預(yù)張拉，采用20kN的張拉力進(jìn)行，確保錨桿上所有部位的接觸都能達(dá)到緊密，張拉時(shí)荷載的施加應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，不可一次性加載到要求的荷載。張拉完成后，按照100kN將錨桿鎖定[4]。

3、深基坑開(kāi)挖

（1）在水位降低到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高后，即可開(kāi)始按照從邊線到構(gòu)造物的方向?qū)嵤┩翆娱_(kāi)挖，在該層土方開(kāi)挖結(jié)束后，形成一個(gè)應(yīng)力釋放溝。

（2）對(duì)第一階段的土體進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，需要穿插完成掛網(wǎng)噴漿，并在修坡結(jié)束后噴射一層厚度為80mm的C20混凝土作為護(hù)坡，每開(kāi)挖完一段即進(jìn)行一次混凝土噴射。

（3）在混凝土的實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，按照業(yè)主與監(jiān)理單位的指示開(kāi)始對(duì)第二層土方實(shí)施開(kāi)挖。修坡完成后噴射一層厚度為80cm的C20混凝土作為護(hù)坡，混凝土的噴射需分兩次進(jìn)行，每次噴射40mm[5]。

（4）在基坑的南部布置運(yùn)土專用坡道口，因基坑的土層主要為粘性土、填土與淤泥，所以運(yùn)土機(jī)不能直接在坡道上運(yùn)行，尤其是在雨季，會(huì)使運(yùn)土更加困難。對(duì)此，需在坡道的表面鋪設(shè)一層厚度為20cm的磚渣，以此提高坡道整體抗壓強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

（5）對(duì)第二階段土方進(jìn)行開(kāi)挖之前，需對(duì)出土口處的地基進(jìn)行可靠加固。在臨時(shí)道路和基坑之間的相交處使用建筑垃圾將其填平，使厚度達(dá)到800mm以上，接著在其上部鋪設(shè)10mm厚鋼板，以此在保證安全的基礎(chǔ)上為挖掘機(jī)等機(jī)械的通行創(chuàng)造便利條件。如果施工荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，應(yīng)及時(shí)做好分流[6]。

（6）對(duì)第二階段土方進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，若有支護(hù)樁，則可沿垂直方向進(jìn)行放坡，若沒(méi)有支護(hù)樁，需按照1：1.5和1：1.2的坡度進(jìn)行放坡;開(kāi)挖在正向進(jìn)行，側(cè)向用于裝土。

（7）地梁和承臺(tái)等部位的開(kāi)挖需借助小型挖機(jī)進(jìn)行，并輔以必要的人工輔助，尤其是承臺(tái)處的開(kāi)挖需跳挖進(jìn)行。

（8）在周邊支護(hù)噴錨施工結(jié)束后，開(kāi)始磚胎膜施工，同時(shí)及時(shí)對(duì)墊層進(jìn)行澆筑。

（9）基坑的土方使用兩臺(tái)挖機(jī)一同進(jìn)行，分層厚度不得超過(guò)2m，并用一臺(tái)小型挖機(jī)隨時(shí)修土[7]。

（10）在基坑底部30cm的位置，利用人工將其整平，以免超挖，同時(shí)防止基坑底部的土體遭到擾動(dòng)。

（11）對(duì)承臺(tái)進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，需根據(jù)挖斗的尺寸與樁之間的距離進(jìn)行，并注意防止樁身和挖機(jī)之間產(chǎn)生碰撞，土方開(kāi)挖的落差不能超過(guò)2.5m，以免土體擠壓給工程樁造成破壞。

（12）基坑的修整需采用機(jī)械設(shè)備和人工同時(shí)進(jìn)行，承臺(tái)的邊緣處需采用人工進(jìn)行修整，并對(duì)標(biāo)高予以隨時(shí)控制，避免超挖[8]。

（13）承臺(tái)修土需逐個(gè)進(jìn)行，及時(shí)由人工對(duì)胎膜進(jìn)行砌筑，不可放置太長(zhǎng)的時(shí)間，否則可能導(dǎo)致局部塌方。若無(wú)法及時(shí)砌筑，則應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支撐，每完成一個(gè)區(qū)域的胎膜施工，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行墊層鋪設(shè)，以免基坑土體被雨水浸泡。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，深基坑施工在當(dāng)前的工民建工程建設(shè)中有重要意義，決定了整個(gè)工程的施工能否順利完成和工程質(zhì)量。目前，該工民建工程的深基坑施工已經(jīng)完成，且經(jīng)過(guò)檢查確認(rèn)其施工質(zhì)量合格，所用支護(hù)與開(kāi)挖技術(shù)合理可行，值得類似工程參考借鑒。

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