人防工程基坑开挖与边坡稳定技术浅析

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1、人防工程基坑开挖与边坡稳定技术浅析　　摘要：地下人防工程是世界各国城市建设中必须考虑的重要工程，但受工程地质条件、技术因素等多种因素的制约，人防工程的开挖稳定仍是一个难题。本文以具体工程为例，详细阐述了人防工程的挖土技术、边坡稳定技术。　　关键词：人防工程；开挖；基坑；稳定　　引言：　　地下人防工程是世界各国城镇与工程建设中必须重点考虑的项目，其范畴一般包括：地下隧道工程、深基坑工程、市政工程和人防特殊硐室等。岩土开挖扰动引起的围岩变形破坏失稳的力学现象是一个极其复杂的工程地质问题，它既涉及到所挖围岩的自身强度与稳定性，又牵扯到工程地质环境和社会影响问题。特别是在城市密集区

2、所开挖的地下洞室、隧道、基坑等各种工程，一方面必须保证所挖工程的自身安全，使所挖空间内外的各种工程顺利施工，另一方面还必须保证相邻建（构）筑物地下管线网络等设备的安全。下文将以具体工程为例，阐述人防工程的基坑开挖技术与边坡稳定技术。　　1.工程概况　　上海市某工程位于崇明县陈家镇新城，工程为地下一层人防指挥所，与在建工程“文化活动中心”相临。　　图1项目概况图　　场地平均标高相当于绝对标高3.900m，基坑开挖深度约为9.7m、中间指挥大厅开挖深度约为10.1m。工程结构为钢筋混凝土地下室，建筑面积约为2403平方米。　　2.基坑土方开挖原则　　基坑开挖必须在围护支撑结构龄

3、期、设计强度达到后，降水达到设计要求后方可进行。在基坑开挖前，向监理工程师提供相应的试验和检验报告，征得书面同意后方可开挖。基坑开挖严格按照的“时空效应”理论分层、分段开挖，明确土方开挖每步的施工参数。本工程根据围护设计挖土东西对称，南北分层。开挖时必须分两块区域开挖，在开挖区域1开挖至坑底时，开挖区域2留2.5m土（距开挖坑底），开挖区域1底板完成后，方可开挖区域2余留土方。开挖至坑底时及时浇注垫层及底板。土方开挖过程中遵循“见底覆砼”的原则，分段挖土必须保证该段地下水位在挖土工作面以下3m。土方开挖时，在坑边5―10m范围内，严禁堆放弃土及其他大体积大面积的重物。土方开

4、挖过程中严格控制南北分层纵坡的稳定性，分层开挖放坡（小坡）小于1：2，层与层之间设置平台，平台宽度为3―6m，放坡的总高度与长度之比控制在1：3-3.5左右。　　挖土的核心是“竖向分层、平面分段”。在不同阶段、不同工况下通过对土的应力路径（卸载）作用和土的流变特性分析，采用不同的时空效应施工参数，并根据具体的环境变化动态调整，才是最有效保障基坑及周边环境的手段。所谓施工参数是对开挖分层和分段开挖的实际尺寸、开挖时限等各道工序的定量施工管理指标。开工前定施工参数，在开挖过程中结合各类监测数据的反馈信息对施工参数加以调整，是保障本深基坑和环境安全的关键。开挖时施工参数的调整的主

5、要依据是各项监测数据。监测报警值如下：围护钻孔灌注桩桩顶侧向位移：20?或变化速率20?/天；围护钻孔灌注桩测斜：30?或变化速率20?/天；坑外地下水位：累计500?；地表沉降：20?或变化速率20?/天；支撑内力：≥2100KN；立柱沉降：≥20?；周边建筑物：20?或变化速率20?/天。　　3.挖土技术　　3.1挖土技术措施　　在土方开挖时，挖机在基坑周围土体挖运时，不得碰撞围护桩、支撑立柱桩。特别立柱桩间的土由人工钎土后，然后用挖机装车外运。挖土至内支撑底时特别注意：内支撑底最后10cm土由人工随挖随铲，严禁超挖，扦土后要保持原状土层。挖土时，组织人工及时开挖排水沟

6、集水井，排除坑内积水。当坑底展开一定的工作面后及时进行内支撑垫层混凝土施工，以避免可能带来的坑底土体隆起，影响支撑受力件的标高。每个施工段内的土方开挖必须遵循“竖向南北分层、水平东西分段”的原则，先期围护卸土已有2.45m，余下挖土深度约为7.25m，挖土分3层进行。竖向分层平面分段处理详见图2。　　图2竖向分层平面分段处理详图　　在各层基坑开挖时，如遇下雨等天气，必须在基坑内设置简易排水沟及集水井，用泥浆泵抽水。集水井采用砖垒土井的办法，井深1m，直径为0.5m左右，排水沟与集水井相联成网，使开挖面地下水位降至开挖面以下，保持基坑干燥。集水井与基坑挡墙内侧的距离一般大于5

7、米（1/4基坑的宽度）。　　3.2挖土施工质量保证措施　　挖土时先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的侧向土压力。开挖前，核对挖土深度，引测挖土标高。挖土至坑底时，在坑内每隔2m打一水平竹桩，以控制坑底标高。机械挖土至坑底以上10cm处，由人工铲土扦底，以防止挖深，扰动原土。基坑挖至设计标高后，及时进行砼垫层施工，封闭坑底。如局部基坑挖土超深，用道碴或素砼加固，严禁用土回填。挖土过程中，若发现土层与地质资料不符时，要及时通知设计单位及监理到现场查看，按实际情况处理。工程桩周边挖土时必须特别小心，严禁挖机碰撞围护桩及支