论文部分内容阅读
摘要：基坑工程是建筑物的基础，它的地域性和综合性很强，在开挖过程中很容易造成含水层被切断，进而使大量地下水渗入基坑，若深基坑降水则会影响地基的承载力以及管涌和边坡失稳等现象，所以在开挖深基坑时要注意基坑做好准备以及监测工作。因此，本文对降水无支护深基坑开挖施工方法进行浅析。
关键字：无支护深基坑；降水；施工方法
一、深基坑工程
深基坑工程主要是指开挖深度超过五米或者地下室在三层以上，以及开挖深度虽然未超过五米，但水文地质条件和周围的环境因素极其复杂的工程。它是在地表以下的一个地下空间及其配套的支护体系，主要包括支护体系的设计与施工和土方开挖两大部分，其中土方开挖施工组织的合理性直接关系到支护体系的成功与否。一旦在土方开挖施工过程中出现差错，就很可能导致地下主体结构的桩基变位，甚至造成基坑边坡失稳、塌方甚至引起周围建筑沉降。因此，在进行基坑开挖施工时，要对具体的施工方法以及设计方案进行严格的审查。
此外深基坑工程还具有很强的环境效应，因为基坑开挖势必会引起周围的地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围的地基土体变形，进而给周围建筑物以及地下管线造成一定的影响，情况严重的还将危及其正常使用或者安全。另外，深基坑工程还涉及到施工所在地的水文地质条件对基坑开挖所造成的影响，以及基坑支护体系的设计强度与稳定性的控制。因此，深基坑工程是一项综合性很强的系统工程，涉及到岩土、水文、结构、环境等许多方面，一直以来它都是岩土工程界的难点，而且经过实践证明，大部分的基坑工程事故都与地下水的渗漏有关，它不仅使工作条件变得恶劣，而且易造成坑底隆起、流沙和坑壁的剥落、坍塌，甚至引起周围建筑物沉降、倾斜、裂缝和倒塌等。另外，在地下水含量丰富的地区进行深基坑开挖作业时，由于受到地下水的影响，地层力学性质更差，其难度更为突出。因此，在进行基坑开挖的过程中，需要岩土工程和结构工程的技术人员相互配合，因地制宜。
二、降水无支护深基坑施工方法
进行降水无支护深基坑开挖施工时，首先要对深基坑进行全方位的计算设计，通过对基坑用水量进行计算，根据水位确定基坑底地深度，然后进行降水井的深度以及井位的确定，在降水井施工时一般采用冲击钻机钻孔，孔径一般为600㎜，安装直径为300㎜无砂透水砼管，然后在周围回填碎石滤料，成型后及时洗井直至出现清水为之。对于临时排水渠的设计具体是通过在每个井位处预留进水口，采用直径为200㎜的钢管在基坑外围环绕布置，在接入出设沉淀池，经过沉淀后在排入干渠，如果临时排水渠低于干渠的接入时应该在管道中间架设离心泵。此外还要做好开挖时的准备工作，清理场地、接通电源、水源、修筑施工便道，方便施工车辆的进入。采用全站仪进行坐标定位，测量放线并复测，基础的轴线、边线位置以及基底标高应该精确测定，检查无误后还应该观测井内水位降低至坑底一下1m且水位稳定保持2天以上才具备开挖条件，并且还应该对基坑开挖实施过程中的天气状况有一定的了解，最好将工程安排在枯水或者少雨的季节。
降水无支护深基坑开挖施工时采用边坡大开挖法，基坑应该根据土质情况按照技术规范要求放坡，以保证基坑边坡的稳定，基坑开挖后在基底边缘设集水井以及集水沟。从基坑一侧向另一侧开挖，开挖第二层在另一侧设马道，采用履带式挖掘机开挖，自卸汽车外弃土。由于施工场地的限制，开挖的土方必须大装车外弃。开挖时如果遇到少量地下渗水，可在基坑外挖设集水井，井内设置水泵排水，机械开挖时应该比设计高出30㎝人工铲底防止超挖，在开挖过程中一旦发生超挖现象应该立即采用片石回填超挖部分，禁止用原土回填，挖至标高后及时进行下一道工序。
做好地表开裂状态的观测以及附近建筑物、支护体系的位移和沉降观测和边坡稳定性的测量，在具体施工时要求有专人做好观测记录，确保每一天的观测数据，在施工过程中根据这些观测数据进行研究，一旦发现存在不均匀沉降或者其他质量问题，则应该在第一时间采用有效措施进行补救，争取将安全隐患降低到最小。基坑的支护属于临时设施，在基坑顶面设置约1m高的土围堰防治地面水流入基坑内，在基坑边设置护栏和明显的警示牌，防止人、物坠落。坑壁采用彩条布覆盖防治雨水冲刷边坡。
三、深基坑排水方案設计
深基坑排水方案设计要根据工程的具体地层情况，在遇到地下水位较高的地区时要格外留意含水层对基坑工程的施工影响，由于在开挖过程中很容易将含水层切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不采取有效的排水措施，大量的地下水就会渗入基坑内，使现场的施工状况变差，严重情况下还会导致地基承载力下降，甚至在水压的作用下还能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象。因此，为确保基坑施工安全，必须对深基坑采取必要的排水措施。一般情况下，对深基坑的排水方案设计有：
（一）排水沟和集水井的设计
为了避免基坑被地下水长时间浸泡致使土体软化，要及时排放地下水，同时方便基坑内的施工作业。在基坑内、外各设置一条排水沟，呈环形封闭状，用砖砌以及水泥砂浆抹面修筑，要在基坑开挖施工前预先修好排水沟。另外，还应该注意的是在雨期施工前应该首先检查现场的排水系统，保证水流畅通。
（二）回灌井的设计
基坑中的降水随基坑的不断开挖而逐步加深，由于基坑降水后，不可避免地会造成基坑周围地下水位的下降，从而导致基坑周边的地面原有建筑物以及地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少这些影响以及损伤，就要在基坑和需要保护的建筑物之间采取回灌措施，是地下水位均与变化，根据本基坑的地层特点，回灌措施采用坑外回灌井，此外为了解地下水位变化，及时调整回灌水量，还应在基坑周围设置水位观测井。
（三）集水井的设计
集水井应该设置在基坑角或者每隔一段距离设置一个。井壁可用挡土板作临时支护，井底还要铺上一层砾石，用来防止泥砂堵塞水泵。由于基坑明沟降水适用于降水深度不大的工程，所以要根据工程的实际情况采用管井井点降水，同时基坑开挖也应设计明沟，但它只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和其它施工时遗留下的地下水。
除此以外，还应该注意排水沟与集水井要保持一定的高差，集水井应该比排水沟低，而排水沟应该比挖土面低。用抽水设备将集水井中的水排至基坑外部，严禁排出的水回流于基坑内。人工挖孔桩施工时，降水以管井降水为主，辅以桩孔内污水泵明排抽水，边抽边挖。
四、结语：
随着我国城市建设规模的不断扩大，建筑不断提升高度的同时也增加了基坑工程的复杂性，由于深基坑属于地下建筑，所以在施工时就必须要根据土层性质确定开挖的深度并且还要考虑降低地下水位，然后经过相关技术部门的论证比较后确定，但由于土层地质条件的复杂性，以及施工部门的各项施工数据取值是否正确将直接影响到降水无支护深基坑方案设计的准确性，从而致使一些深基坑的设计在技术、结构上不合理等现象，而一旦没有根据具体工程的地质特点实施切实可靠的开挖方法就会导致基坑边坡失稳、塌方甚至引起周围建筑沉降。
参考文献：
[1] 王增先.降水无支护深基坑开挖施工方法[J].科技情报开发与经济，2010.
[2] 王瑞宗；白玫.深基坑支护方案的选择与优化[J].科技风，2008.
[3] 夏明耀；曾进伦.地下工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社，2005.
[4] 刘建航；侯学渊.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社，2003.
[5] 段良策；殷奇.深井设计与施工[M].同济大学出版社，2007.
关键字：无支护深基坑；降水；施工方法
一、深基坑工程
深基坑工程主要是指开挖深度超过五米或者地下室在三层以上，以及开挖深度虽然未超过五米，但水文地质条件和周围的环境因素极其复杂的工程。它是在地表以下的一个地下空间及其配套的支护体系，主要包括支护体系的设计与施工和土方开挖两大部分，其中土方开挖施工组织的合理性直接关系到支护体系的成功与否。一旦在土方开挖施工过程中出现差错，就很可能导致地下主体结构的桩基变位，甚至造成基坑边坡失稳、塌方甚至引起周围建筑沉降。因此，在进行基坑开挖施工时，要对具体的施工方法以及设计方案进行严格的审查。
此外深基坑工程还具有很强的环境效应，因为基坑开挖势必会引起周围的地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围的地基土体变形，进而给周围建筑物以及地下管线造成一定的影响，情况严重的还将危及其正常使用或者安全。另外，深基坑工程还涉及到施工所在地的水文地质条件对基坑开挖所造成的影响，以及基坑支护体系的设计强度与稳定性的控制。因此，深基坑工程是一项综合性很强的系统工程，涉及到岩土、水文、结构、环境等许多方面，一直以来它都是岩土工程界的难点，而且经过实践证明，大部分的基坑工程事故都与地下水的渗漏有关，它不仅使工作条件变得恶劣，而且易造成坑底隆起、流沙和坑壁的剥落、坍塌，甚至引起周围建筑物沉降、倾斜、裂缝和倒塌等。另外，在地下水含量丰富的地区进行深基坑开挖作业时，由于受到地下水的影响，地层力学性质更差，其难度更为突出。因此，在进行基坑开挖的过程中，需要岩土工程和结构工程的技术人员相互配合，因地制宜。
二、降水无支护深基坑施工方法
进行降水无支护深基坑开挖施工时，首先要对深基坑进行全方位的计算设计，通过对基坑用水量进行计算，根据水位确定基坑底地深度，然后进行降水井的深度以及井位的确定，在降水井施工时一般采用冲击钻机钻孔，孔径一般为600㎜，安装直径为300㎜无砂透水砼管，然后在周围回填碎石滤料，成型后及时洗井直至出现清水为之。对于临时排水渠的设计具体是通过在每个井位处预留进水口，采用直径为200㎜的钢管在基坑外围环绕布置，在接入出设沉淀池，经过沉淀后在排入干渠，如果临时排水渠低于干渠的接入时应该在管道中间架设离心泵。此外还要做好开挖时的准备工作，清理场地、接通电源、水源、修筑施工便道，方便施工车辆的进入。采用全站仪进行坐标定位，测量放线并复测，基础的轴线、边线位置以及基底标高应该精确测定，检查无误后还应该观测井内水位降低至坑底一下1m且水位稳定保持2天以上才具备开挖条件，并且还应该对基坑开挖实施过程中的天气状况有一定的了解，最好将工程安排在枯水或者少雨的季节。
降水无支护深基坑开挖施工时采用边坡大开挖法，基坑应该根据土质情况按照技术规范要求放坡，以保证基坑边坡的稳定，基坑开挖后在基底边缘设集水井以及集水沟。从基坑一侧向另一侧开挖，开挖第二层在另一侧设马道，采用履带式挖掘机开挖，自卸汽车外弃土。由于施工场地的限制，开挖的土方必须大装车外弃。开挖时如果遇到少量地下渗水，可在基坑外挖设集水井，井内设置水泵排水，机械开挖时应该比设计高出30㎝人工铲底防止超挖，在开挖过程中一旦发生超挖现象应该立即采用片石回填超挖部分，禁止用原土回填，挖至标高后及时进行下一道工序。
做好地表开裂状态的观测以及附近建筑物、支护体系的位移和沉降观测和边坡稳定性的测量，在具体施工时要求有专人做好观测记录，确保每一天的观测数据，在施工过程中根据这些观测数据进行研究，一旦发现存在不均匀沉降或者其他质量问题，则应该在第一时间采用有效措施进行补救，争取将安全隐患降低到最小。基坑的支护属于临时设施，在基坑顶面设置约1m高的土围堰防治地面水流入基坑内，在基坑边设置护栏和明显的警示牌，防止人、物坠落。坑壁采用彩条布覆盖防治雨水冲刷边坡。
三、深基坑排水方案設计
深基坑排水方案设计要根据工程的具体地层情况，在遇到地下水位较高的地区时要格外留意含水层对基坑工程的施工影响，由于在开挖过程中很容易将含水层切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不采取有效的排水措施，大量的地下水就会渗入基坑内，使现场的施工状况变差，严重情况下还会导致地基承载力下降，甚至在水压的作用下还能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象。因此，为确保基坑施工安全，必须对深基坑采取必要的排水措施。一般情况下，对深基坑的排水方案设计有：
（一）排水沟和集水井的设计
为了避免基坑被地下水长时间浸泡致使土体软化，要及时排放地下水，同时方便基坑内的施工作业。在基坑内、外各设置一条排水沟，呈环形封闭状，用砖砌以及水泥砂浆抹面修筑，要在基坑开挖施工前预先修好排水沟。另外，还应该注意的是在雨期施工前应该首先检查现场的排水系统，保证水流畅通。
（二）回灌井的设计
基坑中的降水随基坑的不断开挖而逐步加深，由于基坑降水后，不可避免地会造成基坑周围地下水位的下降，从而导致基坑周边的地面原有建筑物以及地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少这些影响以及损伤，就要在基坑和需要保护的建筑物之间采取回灌措施，是地下水位均与变化，根据本基坑的地层特点，回灌措施采用坑外回灌井，此外为了解地下水位变化，及时调整回灌水量，还应在基坑周围设置水位观测井。
（三）集水井的设计
集水井应该设置在基坑角或者每隔一段距离设置一个。井壁可用挡土板作临时支护，井底还要铺上一层砾石，用来防止泥砂堵塞水泵。由于基坑明沟降水适用于降水深度不大的工程，所以要根据工程的实际情况采用管井井点降水，同时基坑开挖也应设计明沟，但它只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和其它施工时遗留下的地下水。
除此以外，还应该注意排水沟与集水井要保持一定的高差，集水井应该比排水沟低，而排水沟应该比挖土面低。用抽水设备将集水井中的水排至基坑外部，严禁排出的水回流于基坑内。人工挖孔桩施工时，降水以管井降水为主，辅以桩孔内污水泵明排抽水，边抽边挖。
四、结语：
随着我国城市建设规模的不断扩大，建筑不断提升高度的同时也增加了基坑工程的复杂性，由于深基坑属于地下建筑，所以在施工时就必须要根据土层性质确定开挖的深度并且还要考虑降低地下水位，然后经过相关技术部门的论证比较后确定，但由于土层地质条件的复杂性，以及施工部门的各项施工数据取值是否正确将直接影响到降水无支护深基坑方案设计的准确性，从而致使一些深基坑的设计在技术、结构上不合理等现象，而一旦没有根据具体工程的地质特点实施切实可靠的开挖方法就会导致基坑边坡失稳、塌方甚至引起周围建筑沉降。
参考文献：
[1] 王增先.降水无支护深基坑开挖施工方法[J].科技情报开发与经济，2010.
[2] 王瑞宗；白玫.深基坑支护方案的选择与优化[J].科技风，2008.
[3] 夏明耀；曾进伦.地下工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社，2005.
[4] 刘建航；侯学渊.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社，2003.
[5] 段良策；殷奇.深井设计与施工[M].同济大学出版社，2007.