浅谈工业建筑复杂环境下深基坑施工技术特点及方式

【摘要】随着城市经济的发展，工业用地面临着越来越紧张的土地供应压力，工业建筑在复杂环境下进行深基坑施工是人们不得不面临的一个选择，但是在复杂环境下进行深基坑施工同时又面临着许多的问题和挑战。本文浅析了复杂环境下深基坑施工的特点，然后结合某工程实例，说明了复杂环境下深基坑的施工方式，仅供参考。 

【关键词】工业建筑；复杂环境；深基坑；特点；方式 

中图分类号：[f287.2]文献标识码：a 文章编号： 

工业建筑及其地下管线工程在施工的时候，都要进行深基坑的开挖，一些面积小和深度浅的基坑可以直接放坡开挖。但随着基坑的开挖面积和深度的增大，就需要采用支护技术了。近几年，尽管在复杂环境下深基坑的施工技术得到了一定程度的发展，积累了一些宝贵的经验，但是在实际中任然存在着一些问题，本文就具体的探讨在复杂环境下深基坑的施工特点及其施工方式。 

一、复杂环境下深基坑施工特点 

在工业建筑密度大的区域进行深基坑施工，受周围因素的影响较大，因此，首先必须了解相关的施工条件与特征，然后再制定周密的施工计划。在实际中，复杂环境下进行深基坑施工的特点有： 

① 施工难度大。基坑开挖后，基坑距离原有建筑物和交通道路太近，并且受工程所在地的地质条件、土质情况的影响，一些基坑在土方开挖和基础设施施工的过程中会出现边坡塌方，原有建筑物和道路开裂、沉降等现象，严重的甚至产生重大安全事故，因此根据需要，要采用一定的支护设备和方案。 

② 工期长，费用大。一般的深基坑作业有严格的工程进度管理，作业时间严格受控，并且作业空间狭窄、性质恶劣，日施工计划和进度很难组织实施，施工效率难以保证，造成工期较长，由此带来的成本也是成倍的增长。 

③ 施工质量难以保证。由于深基坑工程中的挖方量大,土体中原有天然应力的释放也大,使基坑周围环境的不均匀沉降加大,基坑周围的建筑物出现不利的拉应力,地下管线的某些部位出现应力集中等,这些因素导致在复杂环境下的深坑施工质量难以保证。 

④施工方法限制较大。受工程周边建筑物的影响，一般常用的施工机械往往不能进场，一些常用的施工方法都会受到条件限制，而且会增加施工费用，延长工期。 

二、深基坑施工方式 

采用某工程为例，结合实际来说明深基坑的施工方式。 

1、基坑支护及降水方案 

本工程结构为地下一层,基础开挖深度为 3.8m。根据设计图纸、答疑文件提供的场地标高资料，汇同现场实际情况，建筑物南、北和东侧场地较开阔，此三面采用直接土方放坡开挖，西侧临道路，拟采用放坡卸载加 10m 钢板桩支护的方法。降水采用场区内大面积降水方式，降水井深度为 8-9（用于电梯井处）米，采用600圆井下无砂管，现场共设置降水井23口。 

（1）基坑支护 

①根据现场实际情况，建筑物东侧、南侧和北侧三面进行放坡开挖，比例为1：1，不用进行基坑支护。②现场西侧为道路，原有围墙距拟建建筑物为5.6m，该侧采用开挖放坡辅以钢板桩支撑的方法。③钢板桩300宽，单根10m长，距拟建建筑物西侧外檐外反2m平行布置。④先将钢板桩位置通线放好，在通线上进行土方开挖，挖成 1m*1m 的长沟，压桩桩顶标高在－3m。⑤钢板桩每间隔 400mm 布置一根，压桩时做到与压桩标高一致，并且在同一条线上。⑥在钢板桩顶部的中肋圆孔内，传入48钢管，将每个钢板桩进行纵向连接，保证整体性。⑦开挖后，西侧基坑边缘与原有围墙只有 3m 距离，严禁在其上面走车、走人、堆载、从事加工等工作。⑧现场准备钢板桩，放坡部位如有异常，会造成薄弱部位挤压钢板桩；钢板桩支撑部位如有异常情况，可在钢板桩外侧进行土方卸载。 

（2）降水施工 

①降水井成井工艺及技术要求。采用旋挖钻机成孔的方式,孔径准ø600，垂直度控制在1%以内，当钻机成孔达到预定深度时，进行清孔,减少孔底沉渣，孔底沉渣厚度小于30～50cm。然后马上放下滤料管，滤料管接头处用 4 根竹片及铁丝绑扎结实，必要时在接头处包扎纱网。 

②需要的主要机械设备有：(1）旋挖钻孔机 1 台；(2）空压机 1台；(3）潜水泵（扬程35m，流量10～25 /h）5 台。另外，水泥、砾石（无砂）、滤料管、纱网、竹板、铅丝、井底盖、配电箱等材料若干，以满足现场施工要求为准。 

③降水井结构。大口径无砂混凝土管井由无砂混凝土滤水管、吸水管和潜水泵等部分组成，降水井孔径为ø600，全孔下入水泥砾石（无砂）滤水管，管底封死，管外填 3～15 砾石作过滤层，地面 0.5m 以下用粘土填充夯实。潜水泵采用流量 10～25 /h 的离心式水泵。 

④ 水井周边应采取的措施。(1）在基坑四周设置排水沟（或排水管道），将降水井中的出水排走进入市政管道，沟内及以外 3m范围的地面用水泥抹面，防止降雨和人工用水的渗入。(2）基坑开挖完毕后，可在基坑四周挖盲沟进行明排或采用其它措施处理。 

⑤降水井施工完毕后，立即进入降水施工阶段，保证开挖前 10 天均在降水施工，基坑外侧设置观察井，必需保证降水深度在底板以下1m。 

2、土方开挖方案 

（1）施工准备 

①基坑土方开挖时要探明地下管线的具体位置、埋深等基本情况，对有可能造成破坏的部位作好保护措施。②土方开挖前应做好施工技术和安全技术交底，以保证施工顺利进行。③应提前办理好车辆通行证、市容环卫等的一切相应手续，同时与当地的社区服务中心办好夜间施工问题。 

（2）基坑土方开挖 

①基坑开挖方案的确定：土方开挖应采用反铲接力的分层挖土方式，分层厚度控制在 1.50m 左右。根据规范要求，软土基坑必须采用分层、均衡开挖方案，分层高度不宜超过1.0m。所以本工程基坑必须采用分层开挖方式，以缩短基坑暴露时间和减缓动土压力对放坡稳定性的影响，使基坑支护结构的土压力差值在缓慢的进程中逐渐增大。②开挖路线：开挖路线为从南向北挖，从中心向东西两边后退回收挖土。③破桩：本工程桩头破除分两步进行，一步从挖到设计标高的土壤表面往上250高开始用风镐破除桩身混凝土，直至800高为止，上部桩身切断钢筋后随土方开挖用挖掘机清出。第一步桩头破除后立即把 250 高的桩身清刷干净，待随时浇注砼垫层。第二步待垫层、防水层、保护层浇注有强度后，往上 50高用人工剔凿，确保深入基础内的桩头完好。④开挖过程中的深基坑位置，如电梯井等，做好定位工作，开挖到该位置时，一并机械挖出，避免人工开挖费工费力、工期拖延的问题。⑤土方开挖完毕后，应立即在基坑底部四周做 300mm×300 mm的排水明沟，沟内填碎石滤水，并间隔 20 米设置集水井一口，采用潜水泵抽水。⑥坡道的设置：本工程土方开挖设置 5m 宽单车坡道 2 道，分别作为基坑施工挖土的进出口，坡道坡度为 1/6。为了保护和不影响降水的正常进行，坡道出口应躲开降水管井。由于采用分层开挖，坑内坡道视土质情况，填充 300～500mm 大渣石或采用其它处理措施。⑦清槽，当基坑开挖至底板设计标高附近时，应留置 300 厚土层，用人工清槽开挖，以防超挖。⑧坡道回收，对于坡道土方开挖，采用沿坡道多铲接力的方法，将土方装入运土车拉走。对于最后清槽的余土，应用手推车运至坑边，然后利用抓铲挖出基坑，再运走。 

三、结语