基坑开挖土方放坡稳定性评价- 版面费__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:166

副标题#e#
　　基坑开挖土方放坡稳定性评价
　　卢文平
　　武警水电二总队第五支队江苏常州213016
　　摘要：基坑开挖是施工最基本的一道工序，常被人们认为是件最简单不过的事。但事物都具有两重性，有它“土”和简单的一面，又有它难和复杂的一面，不能笼统而论。基坑开挖与放坡在施工中是重要环节，通过多年施工经验，介绍在实际操作中除应符合施工技术规范的要求外，还要根据实际情况对各种不利因素采取相应的资源、技术配置，为实际施工提供基础性的安全保证。
　　关键词：基坑开挖与放坡；重要性；方法；注意事项
　　前言
　　在基坑开挖施工中，往往可以通过选择并确定安全合理的基坑边坡坡度，使基坑开挖后的土体，在无加固及无支撑的条件下，依靠土体自身的强度，在新的平衡状态下取得稳定的边坡并维护整个基坑的稳定状况，为建造基础或地下室提供安全可靠的作业空间，同时，又能确保基坑周边的工程环境不受影响或满足预定的工程环境要求。这类无支护措施下的基坑开挖方法通常称作放坡开挖。基坑开挖是施工最基本的一道工序，常不被人们所重视。但其施工有其难度和复杂的一面，也有其简单的一面，却不能笼统而谈。
　　一、基坑开挖的准备工作
　　基坑开挖，应先做好各项技术准备工作。它是确保开挖能顺利进行的重要条件：（1）作好五通一平工作；（2）拆迁、开挖区域内障碍物；（3）摸清工程地质、水文、地下埋设物、管线等情况以及季节气候的影响；（4）根据现有的施工条件确定施工方法和施工技术措施，不能满足时应重新确定施工方法，并积极的进行外援；（5）设置控制网，其应避开基坑开挖部位，据平面图定出基础位置，钉设龙门板桩，标出基础轴线位置和±0.00标高，并在实地划出基础开挖宽度，并且用白灰土测出基槽开挖边界界线；（6）面积大，纵向深，标高多的基坑开挖，应绘制土方开挖草图，包括土方挖掘路线、范围，各层挖深标高，放坡系数，挖方的堆放位置等；（7）作好场地建筑物四周的排水措施，以防基坑积水；才能为顺利施工打下良好的基础。
　　二、基坑开挖的方法
　　基坑（槽）开挖的方法一般有人工和机械开挖两种，或其两种方法结合使用；在特殊情况下，还可配以爆破方法。
　　采用那种方法，视土质情况，工程量大小、现场具体劳动力和设备条件确定。一般而言，对于土方量小、面积窄狭的民用建筑基坑开挖，用人工进行较适合，采取分段、分层平均下挖，土方堆高不超1.5m，离坑边应有0.8m以上距离。
　　挖至基底应进行找平。如果基坑较深，可配以吊斗、简易卷扬机装车，运至弃土场堆放。
　　对于工业厂房的柱列基坑、厂房基础群成片基坑，以及高层建筑的箱形基础等基坑，因其面积和深度大，标高不一，一般采用大开挖施工方案，宜尽量采用机械开挖方式，多选用斗容量0.5m3、1.0m3的液压正铲或反铲挖土机挖掘，上层土方可用推土机进行。基坑底部标高不一的大型基坑，多采取先整片挖至一平均标高，然后挖个别较深部位，且应在标高变化处做成45°斜坡。当开挖深度超过挖土机最大挖掘深度时，宜分二、三层开挖，并修筑10％—15％坡道以利通行。较大基坑宜另配备一台推土机清土，并推运土。而面积和深度均较大的基坑，可利用多台挖土机在不同标高处同时开挖。
　　三、基坑开挖的注意事项
　　基坑开挖，如土质均匀，而且无地下水时，其挖方边坡可做成直立壁不加支撑，挖方深度可根据土的工程性质按《土方与爆破工程施工及验收规范》的规定采用；如超过规定，为保持土的稳定和施工安全，应按规范规定进行放坡在实际施工时还应结合实际情况：施工暴露时间的长短、地下水位的高低、动水压及地表滞水作用的大小、不同类别土的分层情况、坡顶堆载施工荷载的轻重等加以具体应用，才能确保施工安全进行。实践说明，有些情况的出现，如#p#副标题#e#雨水、施工用水渗透入土壁，使土的重量增加，抗剪强度降低；或地下水在土中渗流，产生一定的动水压力；土壁坡顶堆载、机具作用荷载过大，使土体中产生的剪应力超过土体的抗剪强度，都会造成边坡失稳塌方，导致土方量增加，影响施工进度，甚至造成人身伤亡事故。
　　四、坡面防护
　　要维护已开挖基坑边坡的稳定，必须使边坡土体内潜在滑动面上的抗滑力始终保持大于该滑动面上的滑动力。在设计施工中除了要有良好的降、排水措施，有效控制产生边坡滑动力的外部荷载外，尚应考虑到在施工期间，边坡受到气候季节变化和降雨、渗水、冲刷等作用使边坡土质变松、土内含水量增加、土的自重加大而导致边坡土体抗剪强度的降低，从而增加了土体内的剪应力所造成的边坡局部滑坍或产生不利于边坡稳定的影响。因此，在边坡设计施工中，还必须采取适当的构造措施，对边坡坡面加以防护。
　　根据工程特性、基坑所需的施工工期、边坡条件及施工环境等要求，常用的坡面防护方法有：塑料薄膜覆盖、水泥砂浆抹面、砂（土）包叠置、挂网（钢丝网或铁丝网）抹面或喷浆等。
　　五、工程实例分析
　　1．工程概况
　　某16层钢筋砼框架结构商住楼，采用预应力薄壁管桩，基坑开挖深度分别为－3.57m和－2.77m（不包括承台底，承台另砌砖胎模施工），场地为稻田，较空旷，北面12～14m有一小河。
　　根据岩土勘察报告，表土为粘土，层厚为1.2～1.7m，有较好的物理力学性能。地下室开挖深度为2.32～3.12m，实际开挖淤泥层厚度为0.12～1.42m。淤泥青灰色，流塑，夹簿层粉细砂，含贝壳碎片，层厚14.0～14.8m，全场分布。根据现场实际条件，采用放坡开挖方案，必要时对承台部分可加木桩围护。对于0.12～1.42m的淤泥，可用砂袋砌压，确保边坡稳定；为防止雨水冲刷，在坡面抹厚25cm的1：3水泥砂浆护坡。
　　2．边坡设计
　　粘土内摩擦角φ＝7.5°～8.5°，取8.1°，粘聚力C＝15～18kPa，取16kPa。γ＝19.2～19.5kN／m3，取19.32kN／m3。
　　考虑坡顶均布荷载，取q＝25kN／m2代入公式，计算得：Hcr＝0.62m。利用费伦纽斯条分法计算放坡坡度为1：1.5，边坡稳定系数Fs＝1.256＞1，安全可靠。
　　3．开挖方案
　　对于上表面0.5～0.7m厚的块石层，用反铲挖掘机挖放至南北两侧，备回填用。剩余土方一律采用人工分层开挖，塔吊运出基坑外，表面1m的粘土，留下备回填用，淤泥质土运至西边河道回填。所有承台、地梁均采用边挖土、边砌砖胎模的方案施工。采用明沟排水方式，在基坑周围砖砌200mm×300mm的排水明沟，将水排至Ф800深1m的集水井内，然后用6台水泵将水抽排到北面的河流中，并在坑顶做350mm高的砖挡水墙，防止地面水冲入坑内。在坡面上抹25mm厚的1：3水泥砂浆，表面压实。该工程土方开挖量约3000m3。
　　六、结语
　　通过上面的分析和工程实例可知，对于地下室开挖深度为3～5m、场地比较空旷的基坑工程来说，可以考虑用放坡开挖来进行施工，承台的施工采用砖胎模，以减少土方开挖。这种施工方法技术可行、安全可靠、经济合理。总之，基坑开挖和放坡是工民建筑中的基础工作，它的技术性很强，直接影响下步工序的进展情况，为此施工时一定要做好各项技术准备，制定合理的技术方案，正确地运用，细心地观察，精心地施工，确保安全顺利施工。
　　参考文献:
　　[1]陈祖煜.土坡稳定分析通用条分法及其改进[J].岩土工程学报,1983(4):13-29.