2.4.4 深基坑土方开挖
1.一般规定
基坑开挖前,应根据工程结构形式、埋置深度、地质、水位、气候条件、周围环境、施工方法、工期和地面荷载等有关资料,确定基坑开挖方案和降水施工方案。基坑开挖方案的内容主要包括:支护结构的龄期或放坡要求;机械选择;基坑开挖时间;分詹开挖深度及开挖顺序;坡道位置和车辆进出场道路,施工进度和劳动组织措施;监测要求;质量和安全措施等。
基坑边缘堆置土方和材料,或沿挖方移动运输工具和机械,一般距基坑上部边缘不少于1.2 m,弃土堆置高度不应超过1.5 m,在垂直的坑壁边,此安全距离还应适当加大。施工中机具设备停放的位置必须平稳,大、中型施工机具距坑边的距离应根据设备重量、基坑支撑情况、土质情况等经计算确定。
基坑土方开挖必须注意坡顶有无超载,如有超载及不可避免的边坡堆载,包括挖土机收尾平台的位置等应计入稳定分析计算中。
2.放坡开挖
采用放坡开挖的基础,设计和施工必须十分谨慎,并要备有后续对策方案。在地下水位以上的黏性土层中开挖基坑时,可考虑垂直挖土或采用敢坡,其他情况应进行边坡稳定验算。较深的基坑应分层开挖,分层厚度依土质情况而定,不宜太深,以防止卸载过快时有效应力减少,抗剪强度降低,引起边坡失稳。
当遇有上层滞水,土质差,且为施工期的基坑边坡,必须对边坡予以加固,可采用钢丝网喷水泥浆或高分子聚合材料保护边坡,并留有泄水孔,以分流水压力的影响。采用机械开挖时,需保持坑底土体原状结构,因此应在基坑底及坑壁留150~300 mm厚土层,由人工挖掘修整。若出现超挖情况,应加厚混凝土垫层或用砂石回填夯实。同时,要设集水坑,及时用水泵排坑底积水。
必须在基坑外侧地面设置排水系统,进行有组织排水,严禁地表水或基坑排出的水倒流或渗入坑周边土体内。基坑开挖时,应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查。
基坑挖好后,应尽量减少暴露时间,及时清边验底,浇好混凝土垫层封闭基坑;垫层要做到基坑满封闭,以改善其受力状态。
3.有支护结构的基坑开挖
基坑开挖前,应熟悉支护结构支撑系统的设计图纸、掌握支撑设置方法、支撑的刚度、第一道支撑的位置、预加应力的大小、围檩设置等设计要求。
基坑开挖必须遵守“由上而下,先撑后挖,分层开挖”的原则,支撑与挖土密切配合,严禁超挖,每次开挖深度不得超过支撑位置以下50 cm,避免立柱及支撑出现失稳的危险。在必要时,应分段(不大于25 m)、分层(不大于5 m)、分小段(不大于6 m),快挖快撑(开挖后内),充分利用土体结构的空间作用,减少支护后墙体变形。在挖土和支撑过程中,对支撑系统的稳定性要有专人检查、观测,并做好记录。发生异常,应立即查清原因,采取针对性技术措施。
开挖过程中,对支护墙体出现的水土流失现象应及时进行封堵,同时留出泄水通道,严防地面大量沉陷、支护结构失稳等灾害性事故的发生。严格限制坑顶周围堆土等地面超载,适当限制与隔离坑顶周围振动荷载作用。应做好机械上下基坑坡道部位的支护。
基坑深度较大时,应分层开挖,以防开挖面的坡度过陡,引起土体位移、坑底面隆起、桩基侧移等异常现象发生。
基坑挖土时,挖土机械、车辆的通道布置,挖土的顺序及周围堆土位置安排都应计入对周围环境的影响因素。严禁在挖土过程中,碰撞支护结构体系和工程桩,严禁损坏防渗帷幕。开挖过程中,应定时检查井点降水深度。
基坑开挖验槽后,应立即进行垫层和基础施工,防止暴晒和雨水浸刷,破坏基坑的原状结构。