基坑開挖

5.4基坑開挖方法

5.4.1車站基坑開挖步驟

車站基坑由西向東縱向分段豎向分層開挖，每段基坑的開挖長度與主體分節(jié)相對應(yīng)，為了有利于基底排水，開挖面比主體施工段超前6.0m，開挖面坡度定為1:1，并設(shè)置1個長為6.0m的平臺，以保證開挖面的穩(wěn)定。

基坑從上至下分兩層開挖，挖一層吊裝一排鋼支撐。

基坑開挖前，設(shè)置管井井點降水，以利開挖人員和機(jī)械作業(yè)及土體裝卸運輸。頂層6.0m以內(nèi)用長臂挖掘機(jī)開挖，開挖過程中坑內(nèi)用小型裝載機(jī)配合，將遠(yuǎn)離挖機(jī)的土方推至挖機(jī)的工作范圍內(nèi)。6.0m以下的土方用人力配合挖掘機(jī)挖裝，吊機(jī)提裝自卸車。白天開挖土方存于臨時堆土場，夜間開挖土方直接運至棄土場。小挖掘機(jī)的就位(進(jìn)出工作面、調(diào)頭等)用吊車吊運。因坑內(nèi)的鋼管支撐間的水平凈距只有2.4m，上下凈距約3.8~5.4m，為確保挖掘機(jī)作業(yè)時不擠壓、不碰撞鋼支撐，作業(yè)時注意以下幾點:

第一:鋼支撐頂面以下1.0m范圍內(nèi)挖掘機(jī)直接挖裝。機(jī)械作業(yè)時派人前后左右引導(dǎo)司機(jī)作業(yè)。這一高度挖掘機(jī)的左右履帶不平引起的左右擺動較小，不致于碰撞鋼支撐。

第二:以下部分先用人力在基坑一側(cè)挖一個底部長寬尺寸為4.5m×3.0m的工作坑，坑底離鋼支撐底面3.0m~3.5m，將挖掘機(jī)吊運至工作坑內(nèi)往另一頭開挖，此時機(jī)器在鋼支撐之下，不致引起碰撞。如下圖示:

5.4.2鋼管支撐施工

1)鋼管支撐布置

橫向支撐鋼管沿深度方向設(shè)置2道，縱向間距約3m。

2)鋼管支撐構(gòu)造

鋼支撐采用壁厚16mm，直徑為609mm的鋼管，根據(jù)支頂距離選合適的節(jié)段用螺

栓連接法蘭盤拼接成要求的長度。如下頁圖示:

3)頂力施加

①預(yù)加頂力設(shè)備:用兩套電動油壓千斤頂，專用千斤頂頂力一致，始終能保持兩個千斤頂?shù)臉O限頂力一致，并控制在設(shè)計與頂力以內(nèi)，其原理如下圖:

②加力方法和預(yù)應(yīng)力的鎖定:鋼管撐的端部設(shè)有專門的頂力座，用兩臺千斤頂在兩側(cè)均勻施頂，當(dāng)頂力達(dá)到設(shè)計預(yù)頂力105%要求后，在鎖緊段安裝鎖緊片后卸下千斤頂。

(3)垂直對頂鋼支撐安裝

①安裝型鋼底座。

②在地面拼接好支撐用吊車就位。

③將頂頭焊在型鋼底座上。

④施加預(yù)應(yīng)力。

⑤用鎖緊片鎖緊鋼支撐。

⑥支撐兩頭焊接。

⑦千斤頂卸載。

(4)端頭斜撐安裝:其方法同上，只是在型鋼底座安裝好后頂點處焊制防滑擋塊，防止支撐受力側(cè)滑。

(5)鋼支撐拆除:鋼支撐的拆除時間必須在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，先用兩個三角架將鋼支撐托起，用千斤頂頂緊支撐讓鎖緊片松動，然后拆除鎖緊片。

(6)鋼支撐的施工安全措施

①在支撐表面粘貼電阻式應(yīng)變片，定期測量其軸力，根據(jù)測量結(jié)果判定安全性。

②加強(qiáng)支撐的端部焊接質(zhì)量，避免頂緊力喪失后下墜。

③加強(qiáng)斜撐的防滑措施如下圖示:

④跨度超過22m的鋼支撐根據(jù)設(shè)計要求對支撐要進(jìn)行加固，加固辦法在跨中部位下設(shè)鋼立柱支承，水平用型鋼將鋼支撐聯(lián)系，以增加支撐穩(wěn)定性。

⑤嚴(yán)禁施工作業(yè)時碰撞支撐。

【學(xué)員問題】深基坑開挖的工程問題？

【解答】深基坑邊坡失穩(wěn)的形式很多，主要有：

1.斷樁

在基坑開挖過程中，由于樁配筋不夠或混凝土強(qiáng)度不夠及施工質(zhì)量原因，樁從中間折斷，導(dǎo)致基坑倒坍。

2.支護(hù)結(jié)構(gòu)整體倒塌

在深基坑開挖過程中，由于樁入土深度不足或錨桿失效，支護(hù)體系整體倒坍。

3.支護(hù)結(jié)構(gòu)整體滑動失穩(wěn)發(fā)生“踢腳”

支護(hù)結(jié)構(gòu)插入土體的深度不夠，本身剛度、強(qiáng)度不夠，被動土壓力過小，易發(fā)生整體滑動失穩(wěn)。

4.基坑底鼓與管涌破壞

在高水位軟土地區(qū)，由于土質(zhì)軟弱，水壓力高，樁墻入土深度淺，被動區(qū)土質(zhì)未加固等原因，基坑底部土體易發(fā)生管涌、流砂或大面積降起。

5.基坑結(jié)構(gòu)大變形

基坑開挖過程中，由于降止水方法不當(dāng)或內(nèi)撐剛度太小支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生過大變形。

6.土釘墻滑塌

多發(fā)生在回填土、雜填土、素填土或軟土中，特點是：土釘并未被拔出，而土體卻滑動破壞了，說明土釘長度滿足抗拔力要求，但土釘體與土體底摩阻力很小，土釘未能與土體協(xié)同工作，未起到類重力墻的作用，因此對軟土類土體使用土釘，須到上部軟土進(jìn)行注漿加固，改良土體性質(zhì)，或減小土釘間距，增加注漿壓力以及采取對土釘施加預(yù)應(yīng)力等措施。

另一類土釘墻坍塌事故是由于坡腳土體滑落逐漸引起的大的塌方。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

【學(xué)員問題】基坑開挖的應(yīng)急控制措施？

【解答】土方開挖有時會引起圍護(hù)或臨近建筑物、管線等產(chǎn)生一些異?，F(xiàn)象，因此需要配合施工人員及時進(jìn)行處理，以免產(chǎn)生大禍。督促施工方做好預(yù)防措施，儲備各種應(yīng)急物質(zhì)。

1、支護(hù)變形預(yù)警要求：

當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)立即報警，若情況比較嚴(yán)重，應(yīng)立即停止施工，并對基坑支護(hù)和周邊已有建筑（或構(gòu)筑物）采取應(yīng)急措施：

1.1、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移大于基坑開挖深度的1/300，或水平位移速率已連續(xù)三天大于3mm/天。

1.2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐體系中有個別構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)力驟增、壓曲、斷裂、松弛等現(xiàn)象。

1.3、基坑底部或周圍土體出現(xiàn)可能導(dǎo)致剪切破壞的跡象，或其他可能影響安全的征兆，如涌土、隆起、陷落。

1.4、場地周圍建筑物的不均勻沉降或傾斜大于規(guī)范規(guī)定的允許值，或建筑的傾斜速率已連續(xù)三次大于0.0001H/天，其中H為建筑高度。

1.5、場地周圍地面出現(xiàn)寬度大于10mm的裂縫，且裂縫尚可能發(fā)展。

1.6、 監(jiān)測值大于6.6.4規(guī)定的允許值的80%.

2、應(yīng)急預(yù)案：

2.1、當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大或出現(xiàn)其他破壞征兆時，采用反壓護(hù)土，坑內(nèi)堆袋搶險，采用增加設(shè)置支撐和坑內(nèi)支撐等措施。

2.2、在挖至第二層土方以下后，場地內(nèi)要保證有二臺挖土機(jī)、50人可以隨時調(diào)用，如發(fā)現(xiàn)開挖后，坡頂位移有呈增大趨勢（超過規(guī)定值）且不收斂，立即用挖土機(jī)挖土向坡角回填反壓，直到位移穩(wěn)定后再采取加固措施，而后再繼續(xù)開挖，當(dāng)挖至最后一層，且挖土機(jī)已推出場地，無法用挖土機(jī)挖土回填反壓時，則用砂袋回填反壓（平時準(zhǔn)備好2000個紡織袋，其中500個預(yù)先裝好砂）。

2.3、臨近建筑物與管線異常的處理，建議采用如下措施：

2.3.1、對建筑物的沉降控制一般采用跟蹤注漿法，如情況危及條件又許可，可考慮人員疏散。

2.3.2、對基坑周圍管線保護(hù)的應(yīng)急措施一般可采取以下方法：當(dāng)?shù)叵鹿芫€離開基坑較遠(yuǎn)時，設(shè)置封閉樁或開挖隔離溝，當(dāng)?shù)叵鹿芫€離基坑較近時，可采用管線架空的方法。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

土質(zhì)基坑開挖到基底后被水浸泡？

1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象

基坑開挖后，基底土被水浸泡，土層變軟，承載力降低。

2、原因分析

1）由于連續(xù)降雨，使基坑內(nèi)積水。

2）地下水位較高，降水效果欠佳。

3）當(dāng)采用坑內(nèi)排水時，排水量小于出水量。

4）由于種種原因，在基坑開挖后未及時進(jìn)行基礎(chǔ)施工，基坑暴露時間過長，地表水流入基坑內(nèi)，或泉水滲到基坑內(nèi)。

3、預(yù)防措施

1）基坑開挖至基底30-50cm時，可根據(jù)天氣情況來安排下一步工序，在天氣晴朗時，將預(yù)留部分挖去，隨即進(jìn)行基坑檢驗，檢驗合格后馬上進(jìn)行基礎(chǔ)的施工。

2）雨季施工時，為了防止水流進(jìn)基坑，應(yīng)在基坑四周0.5～1.0m外的地方挖排水溝或打土壟。

3）地下水位較高時，應(yīng)當(dāng)采用井點降水或在基坑四周開挖排水溝和集水井，隨時排水以降低地下水位，排不溝和集水井的深度應(yīng)比基坑深0.5m，并有坡度，集水井應(yīng)比排水溝最低處深1-1.5m，具體尺寸視降水范圍決定。

4）要備足排水設(shè)備，隨挖隨排水，以坑內(nèi)不積水為準(zhǔn)。

5）在靠近河溝、水渠的地方開挖基坑時，應(yīng)在基坑外挖一條載水溝，載斷流入基坑的水源，載水溝外側(cè)距基坑的距離應(yīng)大于3m. 6）接近基底標(biāo)高20cm時停止開挖，待地下水位降至基底標(biāo)高50cm以下時，方可進(jìn)行清底工作。

4、處理措施

將被水浸泡的軟土挖除，用砂礫、級配碎石或石灰土回填至設(shè)計標(biāo)高。