建筑密集区基坑开挖系列技术研究

5.4基坑开挖方法

5.4.1车站基坑开挖步骤

车站基坑由西向东纵向分段竖向分层开挖，每段基坑的开挖长度与主体分节相对应，为了有利于基底排水，开挖面比主体施工段超前6.0m，开挖面坡度定为1:1，并设置1个长为6.0m的平台，以保证开挖面的稳定。

基坑从上至下分两层开挖，挖一层吊装一排钢支撑。

基坑开挖前，设置管井井点降水，以利开挖人员和机械作业及土体装卸运输。顶层6.0m以内用长臂挖掘机开挖，开挖过程中坑内用小型装载机配合，将远离挖机的土方推至挖机的工作范围内。6.0m以下的土方用人力配合挖掘机挖装，吊机提装自卸车。白天开挖土方存于临时堆土场，夜间开挖土方直接运至弃土场。小挖掘机的就位(进出工作面、调头等)用吊车吊运。因坑内的钢管支撑间的水平净距只有2.4m，上下净距约3.8~5.4m，为确保挖掘机作业时不挤压、不碰撞钢支撑，作业时注意以下几点:

第一:钢支撑顶面以下1.0m范围内挖掘机直接挖装。机械作业时派人前后左右引导司机作业。这一高度挖掘机的左右履带不平引起的左右摆动较小，不致于碰撞钢支撑。

第二:以下部分先用人力在基坑一侧挖一个底部长宽尺寸为4.5m×3.0m的工作坑，坑底离钢支撑底面3.0m~3.5m，将挖掘机吊运至工作坑内往另一头开挖，此时机器在钢支撑之下，不致引起碰撞。如下图示:

5.4.2钢管支撑施工

1)钢管支撑布置

横向支撑钢管沿深度方向设置2道，纵向间距约3m。

2)钢管支撑构造

钢支撑采用壁厚16mm，直径为609mm的钢管，根据支顶距离选合适的节段用螺

栓连接法兰盘拼接成要求的长度。如下页图示:

3)顶力施加

①预加顶力设备:用两套电动油压千斤顶，专用千斤顶顶力一致，始终能保持两个千斤顶的极限顶力一致，并控制在设计与顶力以内，其原理如下图:

②加力方法和预应力的锁定:钢管撑的端部设有专门的顶力座，用两台千斤顶在两侧均匀施顶，当顶力达到设计预顶力105%要求后，在锁紧段安装锁紧片后卸下千斤顶。

(3)垂直对顶钢支撑安装

①安装型钢底座。

②在地面拼接好支撑用吊车就位。

③将顶头焊在型钢底座上。

④施加预应力。

⑤用锁紧片锁紧钢支撑。

⑥支撑两头焊接。

⑦千斤顶卸载。

(4)端头斜撑安装:其方法同上，只是在型钢底座安装好后顶点处焊制防滑挡块，防止支撑受力侧滑。

(5)钢支撑拆除:钢支撑的拆除时间必须在砼强度达到设计要求后，先用两个三角架将钢支撑托起，用千斤顶顶紧支撑让锁紧片松动，然后拆除锁紧片。

(6)钢支撑的施工安全措施

①在支撑表面粘贴电阻式应变片，定期测量其轴力，根据测量结果判定安全性。

②加强支撑的端部焊接质量，避免顶紧力丧失后下坠。

③加强斜撑的防滑措施如下图示:

④跨度超过22m的钢支撑根据设计要求对支撑要进行加固，加固办法在跨中部位下设钢立柱支承，水平用型钢将钢支撑联系，以增加支撑稳定性。

⑤严禁施工作业时碰撞支撑。

【学员问题】深基坑开挖的工程问题？

【解答】深基坑边坡失稳的形式很多，主要有：

1.断桩

在基坑开挖过程中，由于桩配筋不够或混凝土强度不够及施工质量原因，桩从中间折断，导致基坑倒坍。

2.支护结构整体倒塌

在深基坑开挖过程中，由于桩入土深度不足或锚杆失效，支护体系整体倒坍。

3.支护结构整体滑动失稳发生“踢脚”

支护结构插入土体的深度不够，本身刚度、强度不够，被动土压力过小，易发生整体滑动失稳。

4.基坑底鼓与管涌破坏

在高水位软土地区，由于土质软弱，水压力高，桩墙入土深度浅，被动区土质未加固等原因，基坑底部土体易发生管涌、流砂或大面积降起。

5.基坑结构大变形

基坑开挖过程中，由于降止水方法不当或内撑刚度太小支护结构发生过大变形。

6.土钉墙滑塌

多发生在回填土、杂填土、素填土或软土中，特点是：土钉并未被拔出，而土体却滑动破坏了，说明土钉长度满足抗拔力要求，但土钉体与土体底摩阻力很小，土钉未能与土体协同工作，未起到类重力墙的作用，因此对软土类土体使用土钉，须到上部软土进行注浆加固，改良土体性质，或减小土钉间距，增加注浆压力以及采取对土钉施加预应力等措施。

另一类土钉墙坍塌事故是由于坡脚土体滑落逐渐引起的大的塌方。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。