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浅谈建筑工程深基坑施工排水技术研究 摘要：深基坑施工是工程中危险性较大分部分项工程，是施工过程中安全质量控制重点，本文结合我公司建筑施工的排水工程浅谈建筑工程中深基坑施工的工艺，尤其是对基坑开挖、支护以及基坑稳定性分析等方面进行了简要 的论述，希望给广大的读者以借鉴。 关键词：深槽；钢板桩；土压力；稳定性 一、 工程简介 我公司承建的某新年城基础设施工程，其中排水工程包含污水和雨水管道，管径D400D2400MM，埋深普遍在3.5米9米，最深处达9米之深。按照相关规定，槽深超过5米即为深槽施工。为此，为了确保施工质量和施工安全，当开槽深度超过5米的情况，准备采用打钢板桩（间隔桩或密排桩）支撑的施工方法进行管道深槽开挖及管道安装施工。 二、 施工工艺流程 测量放线打钢板桩沟槽开挖第一层支撑开挖、支撑第二层开挖至沟槽底挖排水沟降水（打大口井） 三、 施工方案 1、 沟槽开挖与支护 （1） 沟槽开挖： 挖土采用人机配合开槽施工，挖槽前应根据图纸由测工放出管线中线及开槽的上口线，根据图纸给出高程算出槽底标高，先深后浅开挖，当机械挖至设计标高以上20CM时，采用人工清底，防止超挖，扰动基底原状土。沟槽弃土应随挖随清理，均匀堆放在距沟槽上口10M以外，以便组织铺管工作，并防止荷载及震动荷载滑坡。沟槽开挖过程中及成槽后，槽顶避免出现震动荷载，成槽后应尽快完成铺设基础和管道等工作避免长时间晾槽。且根据挖槽深度，分两种开槽方式进行施工： 1） 槽深小于5米时 当槽深为3米至5米时主，根据槽宽直接从原地面打钢板桩，然后进行开挖，随着土方开挖进行卡板形式支撑。 2） 当槽深大于5米时 分层开挖基坑，施工要求第一层开挖深度1米至2米、宽度不小于5米的平槽，坡度为1：0.5。挖出的土放置距基坑10M以外。在开挖第二层土时，用钢板桩支撑进行开挖，在基坑两侧设置中间平台，宽度大于2米。随着土方开挖进行卡板形式支撑。打桩前需对钢板桩逐根检查，对锈蚀、变形的应及时调整，以减小钢板桩锁口阻力。材料：812米钢板桩 （2） 打支护钢桩 1）对钢板桩的要求：钢板桩插打分部工程包括钢板桩的制作和钢板桩插打就位。钢板桩焊接的制作标准为：钢板桩弯曲度（轴线方向）不大于1.1L/100022MM，翘曲（法线方向）不大于2.25L/100045MM（L为钢板桩长度）。 2）钢板桩插打的主要施工技术要求如下： 采用单根打入法插打钢板桩。相对桩长的垂直度允许偏差一般不得超过2%，桩顶高程允许偏差为+5CM、10CM。 工程施工过程中应加强施工检测。 3） 钢板桩施工工序及施工方法 单桩逐根打入法施打钢板桩：先由测量人员定出钢板桩的线位，可第隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。本工程支护采用8米至12米钢板配合内支撑（撑杠）进行支护，钢板桩施工打深度排水管基础的不同而变化，原则上钢板桩施工深度为6米以上，钢桩的间距一般情况下为1.0米（当遇特殊土质情况时间距适当减少）采用卡板形式支撑。土方开挖至钢板桩顶以下1米处，进行围檩，支撑施工，围檩及支撑设置在板桩顶以下0.5米处，根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架加固。 （3） 沟槽支护 当双排雨水管道施工时，沟槽宽度比较大，如若地下水位比较浅，会造成大量的泥土流失要是排水不及时，会造成塌方的危险，为避免发生安全事故，在施工中50M架设支撑梁。对沟槽起到稳固性。详见下图 （4） 基坑临边防护与钢梯 基坑的临边防护工作至关重要，沟槽周边护拦材料均选用脚手架管，护拦立杆选用2米入脚手架管，沿基坑周边水平距离每2米一根，贴近支护钢桩打入地下0.8米，外露高度1.2米并与钢桩焊牢，横杆不少于三道，四周挂密目安全网，底脚立木板。大坑内设置安全警示牌和宣传布标。 在施工中使用临时钢梯作为上下沟槽的使用工具。钢梯每步高200毫米，踏面选用防滑钢板宽度250毫米。钢梯宽度600毫米，扶手高度1.2米中间横杆一道。钢梯由加工区制作。 （5） 沟槽照明 此工程施工量大，施工工期短，需要夜间施工，设置3台移动探明灯进行施工，每架探明灯的临时电源需要电工经常检测。 2、 排水、降水方法 在土方开挖过程中，当开挖底面标高低于地下水位的基坑(或沟槽)时，由于土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。地下水的存在，非但土方开挖困难，费工费时，边坡易于塌方，而且会导致地基被水浸泡，扰动地基土，造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降，使建筑物开裂或破坏。因此，基坑槽开挖施工中，应根据工程地质和地下水文情况，采取有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行。 根据现场情况，若地下水位比较高采用以500大口井为主要降水途径同时配合排水沟加水窝子为辅的降水工艺，大口井深12M，沿管道顺向间距为10M，呈梅花桩型布设。积水窝子设置在隔一座检查井旁边，管槽两侧挖排水沟深30CM宽30CM，积水窝子直径0.8M，深度2M，积水窝子周围打入一圈至井底以下约0.5M的板桩加固，井底铺垫约0.3M厚的碎石组成反滤层，以免从井底涌入大量泥砂造成积水窝子周围地面塌陷。根据水流大小设置不同流量的潜水泵排除积水。 机械挖土挖至槽底时预留不小于30CM厚土层用人工清底。沟槽处理若遇粉土层，为了避免对粉土层扰动和破坏，沟槽支护尖施做草袋子卧板；若基底位于淤泥层或不良且层深0.5M，应全部消除并挖至好土层，并还填级配渣石至基底标高，超挖部分在填实整平后压实度不小于90%。若基底位于淤泥层且层深大于0.5M，应抛片石挤淤至0.5M并还填级配渣石至基底标高，超挖部分在填实整平后压实度不小于90%。沟槽成槽整平后，采用平板夯实机均匀夯实，以保证沟槽槽底稳定牢固。 3、 加快施工进度，减少晾槽时间 从施工组织设计入手，编制操作细则，做到施工过程有条不紊分工明确，落实岗位，责任到人。施工准备有超前意识，事前向全体施工人员进行施工方案的技术交底，做到施工人员人人明确施工程序，自身任务，加快进度。 四、 沟槽支护稳定性计算 根据设计图纸要求，沟槽深度大于4M时，采用钢板桩支护，地质资料如前图所示，地面附加荷载按30Kpa预估，采用拉森V型钢板桩，W3000CM2，f=200按地质整体范围计算、加权平均值： 根据图纸所给的数据，可心算出平均值：19.5KN/m3=26.8o=11.7Mpa 2) 确定支撑层数及间距 按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度为： h= 式中h顶桩部悬臂部分最大允许跨度（m） f-钢板桩抗弯强度设计值（Mpa） w-钢板桩每延米截面矩（cm3） -钢板桩墙后土的重度（KN/m3） 主动土压力系数 坑底以下的土密度不才考虑浮力影响，故 主动土压力系数 （45 o-26.8 o/2）=0.378 被动土压力系数 （45 o+26.8 o/2）=2.642 h= 366CM3.66 h1=1.11h=1.113.66=3.22M 以最深米进行计算，采用布置形式如下所示： 3）采用盾恩近似法计算板桩的入土深度 由图可得 斜率： 19.5(2.642-0.378)=44.15 M处主动土压力为： H0.37819.5751.6KN/M2 DB板桩的荷载GDBN一半传至土压力MRB,得： Hx-H =0 代入具体数据，44.15 51.6X51.62.50 得X2.38M 根据入土部分的固定点，在P的作用点O，距坑底的距离为：2/3X=2/32.38=1.59M 板桩的总长度至少为：l7+2.389.38M，故选用10M的板桩满足要求，为增加安全系数采用12M的钢板桩。 五、 技术保证措施 1、 沟槽开挖前，要做好施工材料准备和技术。开挖采用机械与人工配合进行，开挖过程中人力、机械、周转材料要组织得当、严密组织，开挖与人工要紧密衔接，避免土方发生扰动。 2、 尽量减少坑边的地面堆载。材料机具以及挖出的土方要堆放在边坡不稳定范围以外。 3、 基坑开挖遵循“由上而下，先撑后挖，分层开挖”的原则。在开挖至支撑位置时，应快挖快撑，支撑