一建市政教材解讀：1K413023 基槽土方開挖及基坑變形控制

更新時(shí)間：2015-09-14 14:54:37 來源：|0

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　　【摘要】環(huán)球網(wǎng)校一級(jí)建造師頻道為您提供一級(jí)建造師考試必備的復(fù)習(xí)資料和試題，供考生復(fù)習(xí)備考之用，本文為一建市政教材解讀：1K413023 基槽土方開挖及基坑變形控制，是考生必須要熟記和掌握的重點(diǎn)內(nèi)容。2015年的一級(jí)建造師考試將于9月19日至20日舉行，環(huán)球網(wǎng)校在此提醒廣大考生做好復(fù)習(xí)備考。祝廣大考生順利通過一級(jí)建造師考試！

　　1K413023 基槽土方開挖及基坑變形控制

　　以下主要以地鐵車站基坑為主簡(jiǎn)要介紹明挖基(槽)坑的土方開挖及護(hù)坡技術(shù)。

　　一、基槽坑土方開挖

　　(1)基本規(guī)定如下：

　　1)基坑開挖應(yīng)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、降水排水要求，確定開挖方案。

　　2)基坑周圍地面應(yīng)設(shè)排水溝，且應(yīng)避免雨水、滲水等流入坑內(nèi);同時(shí)，基坑內(nèi)也應(yīng)設(shè)置必要的排水設(shè)施，保證開挖時(shí)及時(shí)排出雨水。放坡開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。當(dāng)采取基坑內(nèi)、外降水措施時(shí)，應(yīng)按要求降水后方可開挖土方;

　　3)軟土基坑必須分層、分塊、對(duì)稱、均衡地開挖，分塊開挖后必須及時(shí)施工支撐。對(duì)于有預(yù)應(yīng)力要求的鋼支撐或錨桿，還必須按設(shè)計(jì)要求施加預(yù)應(yīng)力。當(dāng)基坑開挖面上方的支撐、錨桿和土釘未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，嚴(yán)禁向下超挖土方。

　　4)基坑開挖過程中，必須采取措施防止開挖機(jī)械等碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、格構(gòu)柱、降水井點(diǎn)或擾動(dòng)基底原狀土。

　　5)當(dāng)開挖揭露的實(shí)際土層性狀或地下水情況與設(shè)計(jì)依據(jù)的勘察資料明顯不符，或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象、不明物體時(shí)，應(yīng)停止開挖，在采取相應(yīng)措施后方可開挖。

　　(2)發(fā)生下列異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和及時(shí)采取措施后，方能繼續(xù)挖土：

　　1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的位移限值或位移速率持續(xù)增長且不收斂。

　　2)支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力超過其設(shè)計(jì)值或突然增大。

　　3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕出現(xiàn)滲漏，或基坑出現(xiàn)流土、管涌現(xiàn)象。

　　4)開挖暴露出的基底出現(xiàn)明顯異常(包括黏性土?xí)r強(qiáng)度明顯偏低或砂性土層水位過高造成開挖施工困難)。

　　5)圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常聲響。

　　6)邊坡或支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)征兆。

　　7)基坑周邊建(構(gòu))筑物變形過大或已經(jīng)開裂。

　　二、基坑的變形控制

　　(一)基坑變形特征

　　1.土地變形

　　基坑開挖時(shí)，由于坑內(nèi)開挖卸荷造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)在內(nèi)外壓力差作用下產(chǎn)生水平向位移，進(jìn)而引起圍護(hù)外側(cè)土體的變形，造成基坑外土體或建(構(gòu))筑物沉降;同時(shí)，開挖卸荷也會(huì)引起坑底土體隆起?？梢哉J(rèn)為，基坑周圍地層移動(dòng)主要是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底土體隆起造成的。

　　2.圍護(hù)墻體水平變形

　　當(dāng)基坑開挖較淺，還未設(shè)支撐時(shí)，不論對(duì)剛性墻體(如水泥土攪拌樁墻、旋噴樁墻等)還是柔性墻體(如鋼板樁、地下連續(xù)墻等)，均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加，剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角影水平位移或平行剛體位移;而一般柔性墻如果設(shè)支撐，則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動(dòng)，墻體腹部向基坑內(nèi)凸出。

　　3.圍護(hù)墻體豎向變位

　　在實(shí)際工程中，墻體豎向變位量測(cè)往往被忽視，事實(shí)上由于基坑開挖土體自重應(yīng)力的釋放，致使墻體產(chǎn)生豎向變位：上移或沉降。墻體的豎向變位給基坑的穩(wěn)定、地表沉降以及墻體自身的穩(wěn)定性均帶來極大的危害。特別是對(duì)于飽和的極為軟弱地層中的基坑工程，當(dāng)圍護(hù)墻底下因清孔不凈有沉渣時(shí)，圍護(hù)墻在開挖中會(huì)下沉，地面也隨之下沉;另外，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)下方有頂管和盾構(gòu)穿越時(shí)，也會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)突然沉降。

　　4.基坑底部的隆起

　　隨著基坑的開挖卸載，基坑底出現(xiàn)隆起是必然的，但過大的坑底隆起往往是基坑險(xiǎn)情的征兆。過大的坑底隆起可能是兩種原因造成的：(1)基坑底不透水土層由于其自重不能夠承受下方承壓水水頭壓力而產(chǎn)生突然性隆起;(2)基坑由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入坑底土層深度不足而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。基坑底土體的過大隆起可能會(huì)造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。另

　　外，由于坑底隆起會(huì)造成立柱隆起，進(jìn)一步造成支撐向上彎曲，可能引起支撐體系失穩(wěn)。因此，基坑底土體的過大隆起是施工時(shí)應(yīng)該盡量避免的。但由于基坑一直處于開挖過程，直接監(jiān)測(cè)坑底土體隆起較為困難，一般通過監(jiān)測(cè)立柱變形來反映基坑底土體隆起情況。

　　5.地表沉降

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會(huì)造成地表沉降，引起基坑周邊建(構(gòu))筑物變形。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基坑圍護(hù)呈懸臂狀態(tài)時(shí)，較大的地表沉降出現(xiàn)在墻體旁;施加支撐后，地表沉降的最大值會(huì)漸漸遠(yuǎn)離圍護(hù)結(jié)構(gòu)，位于距離圍護(hù)墻一定距離的位置上。

　　(二)基坑的變形控制

　　(1)當(dāng)基坑鄰近建(構(gòu))筑物時(shí)，必須控制基坑的變形以保證鄰近建(構(gòu))筑物的安全。

　　(2)控制基坑變形的主要方法有：

　　1)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的剛度。

　　2)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的人土深度。

　　3)加固基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體。加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結(jié)合的形式。

　　4)減小每次開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開挖支撐時(shí)間，這一點(diǎn)在軟土地區(qū)施工時(shí)尤其有效。例如，上地地鐵就要求在地鐵車站基坑開挖時(shí)，按設(shè)計(jì)要求分段開挖和澆筑底板，每段開挖中又分層、分小段，并限時(shí)完成每小段的開挖和支撐，具體見圖1K413023 。