深基坑工程的施工方案
1.1.基坑排水、降水方法
在土方開挖過程中,當開挖底面標高低于地下水位的基坑(或溝槽)時,由于土的含水層被切斷,地下水會不斷滲入坑內。地下水的存在,非但土方開挖困難,費工費時,邊坡易于塌方,而且會導致地基被水浸泡,擾動地基土,造成工程竣工后建筑物的不均勻沉降,使建筑物開裂或破壞。因此,基坑槽開挖施工中,應根據工程地質和地下水文情況,采取有效地降低地下水位措施,使基坑開挖和施工達到無水狀態,以保證工程質量和工程的順利進行。
基坑、溝槽開挖時降低地下水位的方法很多,一般有設各種排水溝排水和用各種井點系統降低地下水位兩類方法,其中以設明(暗)溝、集水井排水為施工中應用最為廣泛、簡單、經濟的方法,各種井點主要應用于大面積深基坑降水。
1.1.1.集水坑排水法
一、排水方法
集水坑排水的特點是設置集水坑和排水溝,根據工程的不同特點具體有以下幾種方法:
1.明溝與集水井排水
2.分層明溝排水
3.深層明溝排水。
4.暗溝排水
5.利用工程設施排水
二、排水機具的選用
基坑排水廣泛采用動力水泵,一般有機動、電動、真空及虹吸泵等。選用水泵類型時,一般取水泵的排水量為基坑涌水量的1.5—2倍。當基坑涌水量Q<20m3/h,可用隔膜式泵或潛水電泵;當Q在20-60m3/h,可用隔膜式或離心式水泵,或潛水電泵;當Q>60m3/h,多用離心式水泵。隔膜式水泵排水量小,但可排除泥漿水,選擇時應按水泵的技術性能選用。當基坑涌水量很小,亦可采用人力提水桶、手搖泵或水龍車等將水排出。
1.1.2.井點降水法
在地下水位以下的含水豐富的土層中開挖大面積基坑時,采用一般的明溝排水方法,常會遇到大量地下涌水,難以排干;當遇粉、細砂層時,還會出現嚴重的翻漿、冒泥、流砂現象,不僅使基坑無法挖深,而且還會造成大量水土流失,使邊坡失穩或附近地面出現塌陷,嚴重時還會影響鄰近建筑物的安全。當遇有此種情況出現,一般應采用人工降低地下水位的方法施工。人工降低地下水位,常用的為各種井點排水方法,它是在基坑開挖前,沿開挖基坑的四周、或一側、二側埋設一定數量深于坑底的井點濾水管或管井,以總管連接或直接與抽水設備連接從中抽水,使地下水位降落到基坑底0.5—1.0m以下,以便在無水干燥的條件下開挖土方和進行基礎施工,不但可避免大量涌水、冒泥、翻漿,而且在粉細砂、粉土地層中開挖基坑時,采用井點法降低地下水位,可防止流砂現象的發生;同時由于土中水分排除后,動水壓力減小或消除,大大提高了邊坡的穩定性,邊坡可放陡,可減少土方開挖量;此外由于滲流向下,動水壓力加強重力,增加土顆粒間的壓力使坑底土層更為密實,改善了土的性質;而且,井點降水可大大改善施工操作條件,提高工效加快工程進度。但井點降水設備一次性投資較高,運轉費用較大,施工中應合理地布置和適當地安排工期,以減少作業時間,降低排水費用。
井點降水方法的種類有:單層輕型井點、多層輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點、無砂混凝土管井點以及小沉井井點等??筛鶕恋姆N類,透水層位置,厚度,土層的滲透系數,水的補給源,井點布置形式,要求降水深度,鄰近建筑、管線情況,工程特點,場地及設備條件以及施工技術水平等情況,作出技術經濟和節能比較后確定,選用一種或兩種,或井點與明排綜合使用。表1為各種井點適用的土層滲透系數和降水深度情況??晒┻x用參考。
表1各種井點的適用范圍
項次井點類別土層滲透系數(m/d)降低水位深度(m)
1單層輕型井點0.5—503-6
2多層輕型井點0.5—506-12
3噴射井點0.1—28—20
4電滲井點<0.1根據選用的井點確定
5管井井點20-20**—5
6探井井點5-25>15
注:無砂混凝土管井點、小沉井井點適用于土層滲透系數10-250m/d,降水深度5-10m。
1.2.邊坡穩定
開挖基坑時,如條件允許可放坡開挖,與用支護結構支擋后垂直開挖比較,在許多情況下放坡開挖比較經濟。放坡開挖要正確確定土方邊坡,對深度5m以內的基坑,土方邊坡的數值可從有關規范和文獻上查出,對深基坑的土方邊坡,有時則需通過邊坡穩定驗算來確定,否則處理不當就會產生事故。我國在深基坑邊坡開挖方面發生過一些滑坡事故,有的雖然未滑坡,但產生了過大的變形,影響施工正常進行。對于有支護結構的深基坑,在進行整體穩定驗算時,亦要用到邊坡穩定驗算的知識。
從理論上說,研究土體邊坡穩定有兩類方法,一是利用彈性、塑性或彈塑性理論確定土體的應力狀態,二是假定土體沿著一定的滑動面滑動而進行極限平衡分析。
第一類方法對于邊界條件比較復雜的土坡較難以得出精確解,國內外許多人在這方面進行不少研究工作,也取得一些進展,近年來還可采用有限單元法,根據比較符合實際情況的彈塑性應力應變關系,分析土坡的變形和穩定,一般稱為極限分析法。
第二類方法是根據土體沿著假想滑動面上的極限平衡條件進行分析,一般稱為極限平衡法。在極限平衡法中,條分法由于能適應復雜的幾何形狀、各種土質和孔隙水壓力,因而成為最常用的方法。條分法有十幾種,其不同之處在于使問題靜定化所用的假設不同,以及求安全系數方程所用的方法不同。
1.3.基坑土方開挖
高層建筑基坑工程的土方開挖,在設法解決了地下水和邊坡穩定問題之后,還要解決土方如何開挖的問題,即選用什么方法、什么機械、如何組織施工等一系列問題。
在基坑土方開挖之前,要進行詳細的施工準備工作,在開挖施工過程中要考慮開挖方法和人工開挖和機械開挖的配合問題,開挖后還要考慮對一些特殊地基的地基處理問題。
1.3.1.施工準備工作
基坑開挖的施工準備工作一般包括以下幾方面內容:
1.查勘現場,摸清工程實地情況。
2.按設計或施工要求標高整平場地。
3.做好防洪排洪工作。
4.設置測量控制網。
5.設置就緒基坑施工用的臨時設施。
1.3.2.機械和人工開挖
在開挖施工過程中人工開挖和機械開挖的配合問題一般要遵循以下幾條原則和方法:
1.對大型基坑土方,宜用機械開挖,基坑深在5m內,宜用反鏟挖土機在停機面一次開挖,深5m以上宜分層開挖或開溝道用正鏟挖土機下入基坑分層開挖,或設置鋼棧橋,下層土方用抓斗挖土機在棧橋上開挖,基境內配以小型推土機堆集土。對面積很大、很深的設備基礎基坑或高層建筑地下室深基坑,可采用多層同時開挖方法,土方用翻斗汽車運出。
2.為防止超挖和保持邊坡坡對積確,機械開挖至按近設計坑底標高或邊坡邊界,應預留80~50cm厚土層,用人工開挖和修坡。
3.人工挖土,一般采取分層分段均衡往下開挖,較深的坑(槽),每挖1m左右應檢查邊線和邊坡,隨時糾正偏差。
4.對有工藝要求,深入基巖面以下的基坑,應用邊線控制爆破方法松爆后再挖,但應控制不得震壞基巖面及邊坡。
5.如開挖的基坑(槽)深于鄰近建筑基礎時,開挖應保持一定的距離和坡度,以免在施工時影響鄰近建筑基礎的穩定。如不能滿足要求,應采取在坡腳設擋墻或支撐進行加固處理。
6.挖土時注意檢查基坑底是否有古墓,洞穴,暗溝或裂隙、斷層(對巖石地基)存在,如發現跡象,應及時匯報,并進行探查處理。
7.棄土應及時運出,如需要臨時堆土,或留作回填土,堆土坡角至坑邊距離應按挖坑深度,邊坡坡度和土的類別確定,干燥密實土不小于3m,松軟土不小于5m。
8.基坑挖好后,應對坑底進行抄平,修整。如挖坑時有小部分超挖,可用素土、灰土或礫石回填夯實至與地基土基本相同的密實度。
9.為防止坑底擾動,基坑挖好后應盡量減少暴露時間,及時進行下一道工序的施工,如不能立即進行下一工序時,應預留15—30cm厚覆蓋土層,待基礎施工時再挖去。
篇2:深基坑支護排水方案和防止沉降措施
深基坑支護、排水方案和防止沉降措施
**地區地下水位高,屬于軟土區。本工程有一層地下室,而且地下室面積大,地下室層高3.9米,加上底板厚度,基坑為深基坑,考慮由專業公司結合排水方案設計,經過天津市深基坑專家委員會審查通過后由分包。
1、基槽開挖前,根據地質勘察報告和現場實際情況,制定切實可行的施工方案,并根據方案實施。
2、基礎排水:
2.1 基坑內設置降水井。采用潛水泵將地下水位降至槽底標高以下0.5~1m后開始挖槽。經沉淀池沉淀后排入市政管網,設專人看泵,使槽底干燥無積水,并保證地下水位在槽底500mm以下。
2.2 降水井的設置間距不大于25 m,降水分兩步進行,第一步降至自然地坪下2.5m處,第二步降至自然地坪下9.0m處。
2.3 挖槽的同時在槽底四周設置300×400mm明溝,并沿槽邊每間距30m左右設置集水井,設專人及時排除積水,以防泡槽。
3、防沉降措施:
3.1.基坑四周設置封閉的雙排水泥土攪拌樁,作為止水帷幕,此方案可保證基坑四周的道路及建筑物,不會因基坑降水而產生安全隱患。
3.2.坑外設置觀察井4口,井深8000mm,分別布置在基坑邊緣轉角處。隨時觀察坑外水位變化。若有異?,F象,則可及時措施。
篇3:市政道路深基坑支護工程施工方案
市政道路深基坑支護工程施工方案
1.采用大開挖部分
原設計該路段均為輔道軟基換填段,換填深度為3.0m左右,故先挖除需換填的土方,然后整理場地。
1.1基坑開挖
基坑開挖采用PC200挖掘機進行土方開挖(對既有管線及設施的進行人工開挖),在施工區段,開挖方向由基坑的一端向另一端進行,視工程進度情況也可由坑中間開始向兩端同時開挖,泥土由自卸汽車裝車外運棄土。
在挖到距槽底50cm以內時,測量放線人員應配合抄出距槽底50cm水平線,在坑壁上釘水平標高木樁,間距為每3m釘一個,隨時以木樁校核坑底標高,最后拉通線檢查槽底標高,據此修整坑底,進行整平。防止錯挖或超挖,基底高程允許偏差±20mm。若出現超挖,必須回填石屑,夯實至設計標高。
基坑挖寬按下式:B=D+b×2
B--基坑底部寬度(mm)
D--管道外徑(mm)
b--管道一側工作面寬度(mm)
基坑土方開挖后,基底兩側挖排水明溝,于低洼處挖深設集水井,及時抽排基底積水,基坑頂部四周設截水溝,或用粘土筑成攔水壩,防止地表水流入基坑。嚴禁積水滲泡基底。
1.2基坑支護施工順序
施工準備--開挖輔道上部換填土層土方--基坑開挖-- 支撐--管基施工--回填
1.3溝槽內支護
1.3.1支護作業基本要求
豎板、橫撐、墊板、應相互貼緊靠牢。橫撐支在水平墊板上,橫撐端應與水平墊板套牢??紤]下步工序的方便,以安管時盡量不倒撐或少倒撐為原則,確定橫撐支撐位置;
橫撐應盡量使用支撐調節器, 采用水平密撐時,若一次挖至溝底再支撐有危險,可挖至一半先行初步支撐,見底后再行倒撐。
1.3.2拆撐作業基本要求
拆撐應注意安全,認真檢查槽壁有無裂縫,發現溝壁有坍塌危險,可先還土,再用導鏈將支撐拉出。一般條件下可隨填土隨拆撐。
采用排水井排水的溝槽,可由兩座排水井的分水嶺向兩端延伸拆除。
多層撐的溝槽,可按自下而上的順序逐層拆除,待下層拆撐還土之后,再拆上層支撐。
對密撐與板樁,一般可先填土至下層橫撐底面,再拆下面橫撐,然后還土至半槽,拆除上層橫撐,再將板樁撥出。
一次拆除水平撐板尚感危險時,應考慮倒撐,另外用橫撐將上半槽撐好之后,再將原橫撐與下半槽撐板拆除;下半槽還土后,再將上半槽支撐拆除。
1.3.3基坑內排水
基槽開挖時,槽底兩側同時做好排水邊溝,并且每隔60m設一個集水井,并安放水泵抽排水。排水溝和集水井設在基礎外輪廓線以外50cm,排水溝、集水井隨基槽的挖深而加深,并保持基槽的干燥
2.采用鋼板樁支護部分
開槽施工中的基坑邊坡穩定是工程中的一個重點,施工過程中需保證車輛荷載對路基穩定影響最小,雨季施工應該有必要的防護措施,需采用基坑支護措施。
污水管一般采用大開挖埋設,開槽時應根據實際情況采取降水措施,保證干槽施工;為保證溝槽開挖邊坡的穩定,擬采用溝槽邊預先支護鋼板樁的臨時加固防護措施,確保溝槽邊坡在施工過程中不致垮塌。
溝槽開挖采用分段開挖方式,長度一般為50m~100m,污水管溝槽開挖前進行測量定位,根據管位、管埋深在地面上定出溝槽開挖邊線,而后進行鋼板樁支護施工。
2.1溝槽基坑支護施工順序
施工準備開挖輔道上部換填土層土方拉森鋼板樁支護支撐管基施工污水管安裝
回填拔除支護鋼板樁
2.2施工準備
1、根據施工圖紙測量放線,確定溝槽邊線,在邊線上每20m設基線樁,然后撒白灰線,作為管溝打支護樁之依據。
2、做好臨建設施和安全、文明措施,作為施工時的用水、用電準備工作。
3、作好施工機械及設備的調試運轉工作。
2.3打支護樁
由于受場地限制,且基坑地層以雜質土、淤泥層和粉質粘土層為主,土的摩擦力較小,透水性大,土質穩定性差,基坑開挖較深,不具備自然放坡條件,為確保開挖時基坑內施工作業的安全和對周圍建、構筑物及市政設施的正常使用造成影響及危害,該基坑支護結構選擇拉森鋼板樁,它具有強度高,結合緊密,堵水性好,速度快等特點。
2.4打樁機械選擇
根據工程規模、土質情況、作業能力,作業環境打拉森式鋼板樁,采用振動沖擊打樁機械,即采用PC200履帶式挖土機帶油壓振動錘打樁。
2.5打樁方式的選擇
打樁方式采用單樁打入法,施工簡便、可不停地打、樁機行走路線短、速度快,但是容易傾斜,對此可在一根樁打入后,把它與前一根焊牢,既防止傾斜又避免被后打的樁帶入土中。
2.6打樁施工中常見問題的分析及處理:
傾斜:板樁頭部向打樁行進方向傾斜
共連:打板樁時和打入的鄰樁一起下沉
原因分析:打樁行進方向板樁貫入阻力小,鋼板樁傾斜彎曲使槽口阻力增加。
防止措施:
1)施工過程中用儀器隨時檢查、控制、糾正;
2)發生傾斜時,用鋼絲繩拉住樁身,邊拉邊打,逐步糾正;
1)發生板樁傾斜及時糾正;
2)把發生共連的樁和已打好的樁一塊或數塊用角鐵電焊臨時固定。
2.7打樁深度、開挖寬度的確定
K0+114.7~K1+034.2段污水管埋深基本為7m左右,輔道換填層開挖深度3m多,土方開挖完后的地面距管底為3m~4.5m,根據設計及施工經驗暫定打樁深度為7.6m,鋼板樁入土深度為3.1m,開挖寬度為2m;施工時可根據具體情況對樁長進行調整,拉森鋼板樁選用Ⅲ型鋼板樁,〔32c槽鋼做頂部支撐,特殊地段采用Ⅳ型鋼板樁,開挖支護樁斷面圖如下:
管徑與開挖寬度對應表
D(mm)300
~10001100120**350B(mm)2.02.22.32.5
鋼板樁尺寸(mm)
型 號bht
?、?2044022.0
?、?0024714.5
?、?0020**0.5
?、?001508.0
挖深H=3~4.5m頂部支撐鋼板樁配置表
H(m)T(m)鋼板樁型號樁長(m)槽鋼型號
4.53.1Ⅲ7.6〔32c
4.02.8Ⅱ6.8
3.52.5Ⅱ6.0〔28c
3.02.2Ⅰ5.5