放坡开挖基坑工程设计与施工.doc

放坡开挖基坑工程设计与施工【摘要】对于地基的土质较好、开挖深度8m以上、有足够场所放坡的工程可以采用放坡开挖的方式。本文以某工程为例讨论了在软土地基、深度达8m的工程中放坡开挖基坑方法的应用，并且针对基坑开的施工中遇到的难点和重点，提出了相应的理论原则,详述了施工的方法以及顺序。【关键词】基坑；放坡；开挖方法；降水1.前言以某市的快速干线网立交工程为例，该工程是以下穿隧道为主体的工程。该下穿隧道主要由长0.24km的开口框架以及长为781.24km的闭合箱型框架组成，隧道全长318.124km，隧道的施工方法主要是明挖顺筑法，开挖的最大深度是0.718km，宽度大约为0.0360.043km。工程在ZK55+4921142位置由地面向基坑过渡，在ZK55+612114深度最大，坡度是11125。在ZK55+6901382处直接放坡，与地面衔接的位置是在ZK55+8101382处，坡度也为11125。本工程开挖范围内的土层主要有人工填土层、粉质粘土层和淤泥质土，这些土层自上而下分布1。2.该工程施工难点与重点(1)开挖地基的土质差，土质含水量高，淤泥分布广泛且厚度较深。开挖时，极其容易产生基底的隆起、土体的产生坍塌等事故。(2)该施工路段处于雨量充分的亚热带海洋性季风气候区，由于该区域细粉砂层的分布较广，孔隙较大，渗水较严重。因此，基坑在开挖之前，需将该处的地下水位降至基底1m以下，来保证基坑安全的开挖。(3)隧道泵房要挖到12m以下，这样就造成了土方开挖的难度较大，还易发生泵房积水现象的发生。3.基坑开挖及支护3.1.基坑围护的设计由于该地基以淤泥、淤泥质土层为主，为了使地基承载能力得到提高，需用直径5m间距115米的水泥搅拌桩以矩形布置的方式进行处理。同时为了保证基坑两侧的稳定，需在基坑两侧打一排直径7m的钻孔支护桩。3.2.基坑开挖的具体方法在基坑开挖的过程中需遵循“竖向分层、纵向分段、快速封底”的原则，掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”的要求，做好基坑的排水工作。即“沿纵向按限定长度在每个开挖段中分层、分小段逐段开挖，使基坑不长时间暴露在外面。”为了使得基坑获得一个相对稳定的边坡，在基坑施工前选择并确定好合理及安全的基坑边坡坡度，这种边坡的稳定可以不依靠横向支撑，通过自身的平衡取得，这不仅方便了施工还减少了工程的造价2。根据工程原有条件，原来的道路快速路，分为八车道路面较宽，有足够的放坡空间。因此，深度3m内，放坡开挖后要进行土钉墙的支护，其坡比为11125，开挖的宽度为43m；而深度3m以下需要加支护后才能开挖，宽度为36m。竖直方向按所定设计，分层自上而下开挖，一般要分成两个阶段进行。第一阶段的开挖方式是放坡开挖，使用6台挖掘机同时进行施工，开挖的高度为3米。第二阶段是对支护桩段的开挖，高度为2418m，采用4台挖掘机进行施工作业。为了使基坑在开挖是更加的安全，第二阶段要分层开挖土层，每一层的深度不能大于2米，纵向上要设计一坡度为1115的基坡，在每一层的土方之间要预留出一定长度的平台。基底的0.3米以上要采用人工方式进行开挖，为了防止挖掘机碰撞到两侧的水泥搅拌桩，则需要随时清理基底水泥搅拌桩四周的土体，同时要清除墙体四周0.30.3米处的土体，避免挖掘机破坏边墙的支护桩。3.3.基坑的开挖施工基坑开挖大致工艺流程分为降水、表层的开挖、对称方向放坡开挖、对冠梁的施工、分层分布向下开挖（该步的每层之间要严格监测）、挖至基底和对底板的施工等几步。为保证开挖主体的施工作业，基坑采用台阶式整体开挖的方式，先对称开挖基坑的两侧，后挖中间的预留土体，最后才挖到基底。根据设计的要求，以泵房为界限，将基坑以南区A2I段和北区J2O段分开，以倒退的方式组织双边从中间向两边施工。利用现有的交通条件，将挖出的土体运出去。开挖的先后顺序，首先开挖的是南区已经完成的围护结构以及基底以及处理的A2I段，以倒退开挖的方式自I节挖向A节。当北区的围护结构和基底处理好后，再对J2O节施工，施工的方向是从J节挖向O节3。为了保证基坑开挖时安全，对于上部分的土方要分两步进行开挖，对于基坑下部分的土方，要以分层的方式逐层挖至基坑的底部。开挖的具体步骤大致分为以下几个方面。第一步要先对基坑两侧的土体以放坡的方式开挖，预留中间的土方不进行施工。两侧放坡开挖的宽度为0.815km，高度是310米，纵向分段开挖的长度为20m。使用挖机刷坡需要对放坡的地方一次成形。但是由于各处的土质情况的不同，要预留出厚度为20厘米左右的土层，以人工方式刷坡。每段刷完后，要立即使用钉墙对边坡进行防护，边坡的防护作业与开挖作业要交叉进行。第二步是对中间预留土方进行开挖，用挖掘机对该处进行直接开挖，开挖的高度是3米，为了防止中间段土方的塌落，要使中间土方在开挖时，与下层的土体之间有一不小于1:1的坡度。第三步要分两次开挖基坑剩余的土体，第一次开挖2米，第二次开挖至基底30厘米以上，第三步要平行作业土方的开挖与中间预留土方的开挖，开挖间两层土方平台的长度不小于8米，需采用挖机挖至基底。基坑完成开挖后，要进行搅拌桩的验收工作，验收完成后，及时对基坑底板进行施工，避免其过长期暴露在外。3.4.基坑边坡支护为了使基坑不要过长时间暴露在外，基坑边的开挖施工完成以后，要立即组织施工人员对坡面散落的土体进行清理，使坡面较为平整，并要做到对坡面的及时支护。3.4.1.锚杆施工放坡中的坡面要使用直径为22mm长度4米的钢筋，以及直径为15mm长两米的钢筋进行长短交错布置，钢筋的布置为矩形，间距为23m。利用砖机钻孔，安装好锚杆，还要以底部注浆的方式灌注水泥净浆。3.4.2.挂钢筋网挂设钢筋网的位置主要在锚杆加固的边坡处以及坡顶的1米范围之内。钢筋的安装要尽可能的贴近坡面，与设置的锚杆或者是其他的固定装置进行牢固的连接。3.4.3.喷射注浆土层的表面喷射混凝土是为了增强混凝土层的抗剪能力，混凝土层的厚度为6厘米，强度要达到C20。喷射作业要采用砼运输车运到工作面，利用喷砼机作业。喷射注浆要分层分片自上而下的进行，要一次性的喷到设计的厚度。4.基坑降水基坑降水的目的有两点一是为了防止地表的水流入到基坑之中，冲刷边坡造成塌方和基坑被水注满。因此开挖之前，要沿基坑的周围筑起堤坝开挖水沟，设计好疏水排水系统。二是为了防止当基坑的底面低于地下水的水位时，地下水渗透到基坑中。因此必须要左海基坑降水的设计，降低地下水位的具体办法是采用轻型井点降水法。该方法要根据施工区域的地质情况以及平面的形状来设计。轻型井的直径为60厘米，井的深度是6米，每口井纵向距离是30米，单排进行布置，并且还要在泵房处加设一口降水井，井深11米。需在基底面下1米处设计降水的深度4。5.结语对于场地比较空旷、开挖深度达不到8米的基坑工程，就可以考虑用放坡开挖的方式来进行施工，不需要使用横向的支撑，不仅方便了施工还大大缩减了开挖工程的总造价。我们从实践中可以了解到，这种方法经济合理、技术可行、安全可靠。在基坑设计施工的过程中要注意以下几个技术要点。第一、不得在基坑两侧的坡顶堆放土体和原料。第二、基坑开挖时要遵循“分层、分步、对称、平衡、限时”和“竖向分层、纵向分段”的施工原则。第三、土方开挖施工进程中，要确保排水系统的正常运转，做好监测工作防止墙体的渗漏，及时设置坑内排水沟和集水井。第四、机械开挖要与人工方式相互辅助，为了防止超挖保持土体的原状，基底以上30厘米的土层最好采用人工开挖方式。【参考文献】1高水琴.放坡开挖基坑的施工技术.科学技术与工程