建筑工程深基坑开挖监测论文

发布时间：2022-10-05 10:08 热度：

 

摘 要：深基坑挖土是基坑工程的重要部分，文章主要结合工程实例，主要阐述了土方开挖的特点，从而针对土方开挖施工技术要点进行了分析，最后提出了基坑监测技术，旨在加强工程的施工技术水平及确保基坑的质量与安全。

　　关键词：建筑工程深基坑 支护土方开挖监测

　　Abstract: the deep foundation pit digging is an important part of the foundation pit engineering, the article mainly combined with the engineering practice, mainly expounds the characteristics of the turkmen excavation, so on turkmen excavation construction techniques have been analyzed, and finally puts forward the foundation pit monitoring technology, designed to enhance the technical level of construction of the project and to ensure the quality and safety of foundation pit.

　　Keywords: building project deep foundation pit supporting turkmen excavation monitoring

　　中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：

　　１工程概况

　　 某建筑工程，建筑高度92m，地下2层，地上23层，建筑面积约11.8万m2。基坑呈长方形，东西长约145.00m，南北宽约78.00m，总面积约11000m2，采用两道钢筋混凝土内支撑。地面相对标高－1.6m，平均开挖深度14.30m，局部开挖深度16.30m，土方开挖方量约157100m3。基坑周围空间狭小、环境复杂。

　　 基坑东侧支护内边线距食堂及洗理部约2.80m，食堂及洗理部为１～３层建筑物， 基础形式为条形基础， 基础底板标高－1.80m， 埋深约1.50m。三道自来水管道在楼顶西侧穿过。

　　 基坑南侧支护内边线距建筑物约2.70～8.40m；该建筑物地上22层，地下1层，下为400mm×400mm的静压方桩，桩长约13.50～18.00m，桩筏基础，基础底板标高－8.50m，基础埋深6.90m。基坑开挖深度大于建筑物基础埋深7.30m。污水管道在楼北侧经过。基坑西侧支护内边线距污水处理站约13/70m。污水池满载情况下荷载约40000KN。污水管道在基坑与建筑物之间通过。

　　 基坑西北角支护内边线距一栋8～9层建筑物约9.70m。该建筑物经鉴定：安全性不符合国家相关标准要求。

　　 基坑北侧支护内边线距3～4层建筑物约9.00m。建筑物为条形基础，基础底板标高－1.80m，基础埋深约1.50m。该楼与基坑之间有一条东西向污水管道穿过。

　　 按建设单位要求，土方开挖施工和地下室建设过程中，必须确保基坑周边建筑物和管线的正常使用。

　　2土方开挖特点

　　 基坑工程支护剖面如图２所示。基坑开挖深度范围内地层为：①杂填土；②粉土；③粉土；④粉土；⑤粉土；⑥粉土；⑦粉土。根据勘察报告可知：粉土层较厚，且渗透系数较大。地下水位平均2.50m，坑外采用高压旋喷桩截水，坑内采用管井疏干。

　　 土方开挖具有以下特点：①开挖深度深，必须严格控制支撑体系及周边建筑物、管线的变形；②地层为第四纪冲积成因的土层，主要为粉土，土质较差，易产生塌方、管涌等现象； ③开挖工期极紧，但在内支撑下土方开挖困难极大， 两者矛盾突出；④内支撑挖土必须以掏、倒土为主，挖土效率低； 但为节省投资未设置环形挖土栈桥（只在西北角设置部分栈桥），大大增加了倒土工程量；⑤基坑内工程桩密布，桩间土开挖及最后土方收面极为困难；⑥工程地处郑州市中心，土方白天不能外运；⑦场地狭小，只能北门进车，西门出土。

　　3土方开挖施工技术要点分析

　　3.1 土方试开挖

　　 为确保基坑安全稳定、缩短土方开挖工期，开挖控制参数必须科学合理。为优化开挖控制参数，进行了局部试验开挖。试开挖点位于东侧食堂监测点J6处，开挖宽度约15.00m， 标高－1.60ｍ至－8.50m。一层开挖深度3.40m，二层开挖深度3.50m，沿坑壁面垂直开挖，两层开挖间隔时间 1d。经监测，一层开挖 24h后围护桩深层水平位移增加0.7ｍｍ， 二层开挖24ｈ后围护桩深层水平位移变形增加1.7mm，3d累计增加至3.1mm时稳定。故 3.50mmｍ的开挖深度可作为分层开挖的控制深度。土方开挖示意图如图1

　　 图1 土方分层开挖示意图

　　3.2 土方开挖要求

　　 土方开挖必须遵循“时空效应”理论，在现有条件下分层、分块、分段开挖，随挖随撑。经过试开挖，针对现场实际情况和挖土实际需要的分析，土方按４层开挖。

　　 每层土方按东北角角撑、东南角角撑、南对撑、北对撑、西南角角撑、栈桥６大块开挖。

　　3.3 各层土方开挖

　　 （1）第1层土方开挖。第1层土方位于第1道支撑梁上，道路铺垫后，按分块、分段开挖后，即进行第1道内支撑施工（按土方开挖块施工）。

　　 （2）第2层土方开挖施工第2层土方开挖为第1道支撑梁下一次开挖，受钢构立柱及支撑梁的阻碍，挖土空间狭小。总体顺序为自东向西，不干扰各区域同时开始土方开挖，如图2所示。

　　 图2 第2层土方开挖示意

　　 ①按土方开挖示意图铺垫出土通道，严禁施工设备直接过梁行走，道路跨梁部位梁两侧用砖渣垫高0.30m后，架设路基板；②沿通道边沿开挖倒土区土方， 开挖深度5.00m； ③小挖机沿倒土区进行支撑梁内掏、倒土，梁内掏土深度 4.00m。小挖机倒土至梁边后，用大挖机倒土至临时堆土区装车外运；④土方开挖靠近基坑壁 10.00m范围内必须分段进行开挖，每段开挖长度应≤15.00m，开挖深度应≤3.40m；⑤分段开挖部分分两序，采取隔一挖一，第一序完成开挖24h后方可开挖第二序；⑥支撑体系混凝土强度未到达设计要求的80%前，严禁挖土；⑦掏、倒土24h施工；⑧第2层土方开挖共投入220挖掘机7台，60挖掘机9台。

　　 （3）第三层土方开挖施工。根据对撑梁与栈桥的距离，从栈桥至第 ２道支撑梁顶放坡铺设出土道路，大大减少倒土的工程量， 提高出土效率， 缩短开挖工期。第3层土方开挖总体顺序为自东向西，不干扰各区域同时开始土方开挖。①按土方开挖示意图铺垫出土通道，沿通道边沿开挖倒土区土方，开挖标高至－11.80ｍ；②土方开挖需分段分层均匀对称进行，以减小开挖变形。开挖中严格控制土的堆积高度，防止挤压立柱及土体塌方；③土方开挖中挖机需专人指挥，严禁碰撞钢格构立柱、支撑梁等，各施工设备离降水井距离≥2.00ｍ；④钢格构立柱应粘贴反光带，防止夜间拉土车辆碰撞钢格立柱；⑤第３层土方开挖至栈桥时，栈桥东侧道路应挖断，预留部分土方用来铺设第４层土方开挖道路；⑥栈桥下土方掏、倒后立即进行栈桥下支撑梁的施工；⑦第3层土方开挖共投入220挖机6台，60挖机8台。

　　 （4）第4层土方开挖施工。第4层土方开挖受第2道支撑及桩头的阻碍，最为困难。栈桥下支撑梁施工完成3ｄ后铺设第4层土方开挖道路，开挖道路同第3层土方开挖。①大挖掘机开挖倒土坑后，小挖掘机进行支撑梁下掏、倒土；②随着小挖掘机掏土的进度进行工程桩桩头的凿截，桩头凿截后弯曲上锚筋；③小挖掘机跨桩行走时不得碾压桩头，防止压断上锚筋；④土方收头完成后调直上锚筋；⑤土方最后开挖至栈桥部分时，为减少挖土费用，不使用长臂挖掘机，采用大小挖机接力堆土至栈桥后外运；⑥挖掘机及最后剩余土方用吊车吊出；⑦第4层土方开挖共投入220挖掘机4台，60挖掘机10台。

　　4 基坑监测技术

　　 坚持信息化指导施工，土方开挖与基坑监测紧密配合，根据监测结果随时调整土方开挖方案。基坑围护桩布设15个深层水平位移监测点，在土方开挖期间，经监测发现：①开挖后24h内，侧向位移发生较大的增长，随后增长幅度会明显减小，3～5h内基本稳定；②超挖1.00m后， 侧向位移达到正常位移的1.5～2.0倍， 且随超挖深度的增加位移大幅增加； ③随开挖深度的加大，发生最大侧向位移的位移慢慢下移，并且均位于开挖面以上附近位置； ④分段开挖可比连续开挖控制约1mm的位移。

　　5结束语

　　 综上所述，经过科学合理的施工，在较少的时间内完成了支撑梁下土方的开挖工作。监测结果显示，基坑周边建筑物安全稳固，均能正常使用。在土方开挖中，不仅要根据工程实际情况，灵活合理确定开挖方式，缩短施工工期；科学确定分层开挖深度，严格执行，严禁超挖及坚持分段开挖的原则利于变形控制；而且要加强监测，指导土方开挖。这样才能施工技术水平及保证工程的质量。

　　参考文献

　　[1]吴振鑫，郑文杰 喻剑．多道内支撑支护的大型深基坑土方施工技术[S]．重庆建筑，2007(6)．

　　[2]王为东，王建华．深基坑支护结构与主体结构相结合的设计分析与实例[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007．