典型周围环境下软土深基坑土方开挖方法分析

I典型周围环境下软土深基坑土方开挖方法分析摘要随着城市建设的发展以及旧城改造的推进，基坑工程正向大深度、大面积方向发展，特别在宁波这种软土地区，基坑周边环境复杂，再加上软土的蠕动性，对基坑稳定和位移控制的要求非常严格。因此如何结合不同的施工环境来选择最佳的开挖方案是值得探讨的一个问题。本文在归纳国内外关于软土开挖的基础上，分析了宁波软土地区常用的开挖方案和开挖时应遵循的原则，探讨了影响开挖的因素，再结合宁波的一些工程实例，进行了挖土方案分析、挖土方案设计，总结出了对在周围环境下的基坑工程设计施工有实际意义的结论。关键词：深基坑；开挖方法；周围环境；影响因素IIAbstractWiththedevelopmentofurbanconstructionandreconstruction,theprojectoffoundationpitgoesintolagerscaleanddepth.Especiallyinningbo,becausethesubsoilissoft,andthesurroundingsisverycomplex.Soexcavationmethodisveryimportantforengineers.Therefore,howseekingtherationalmethodindiffientsurroundingsisverypossible.Inthepresentpaper,somecasesofexcavationsummarized,thefrequentiyprocessesandprincipleofNingboanalysed,theinfluncefactorofexcavationstudied.Andaccordingtothepracticalproject,theexcavationplananalysedanddesigned.Finally,someconclusionswhicharevaluablefordesignandconstructionoffoundationpitobtained.Keywords:foundationpit；excavationmethod；surroundings；influencefactorIII目录摘要...................................................................IABSTRACT..............................................................II1.绪论................................................................11.1研究意义..........................................................11.2国内外研究现状....................................................11.3主要研究内容......................................................31.3.1软土地区常见土方开挖方法及影响开挖方法选择的因素分析..........31.3.2常见典型周围环境下的深基坑土方开挖方案分析....................31.3.3常见典型周围环境下的深基坑土方开挖方案分析....................32.软土地区常见基坑土方开挖方法及影响因素分析..........................42.1宁波软土特点......................................................42.2基坑土方开挖遵循的原则............................................52.3软土地区常见的土方开挖方法........................................62.3.1分层开挖......................................................62.3.2分段开挖......................................................72.3.3中心岛开挖....................................................72.3.4盆式开挖......................................................72.4影响开挖方法选择的因素分析........................................82.4.1软土的特性、水文地质条件......................................82.4.2基坑的围护结构形式............................................82.4.3挖深..........................................................82.4.4开挖面积大小及基坑形状........................................82.4.5周围坏境......................................................92.4.6施工工期......................................................93.常见典型周围环境下的深基坑土方开挖方案分析.........................103.1周围有建筑物时的土方开挖方法分析.................................10IV3.2周围有道路及管线时的土方开挖方法分析.............................123.3周边有河道时的土方开挖方法分析...................................133.4相邻基坑时的土方开挖方法分析.....................................144.典型基坑工程挖土方案分析与设计.....................................184.1典型基坑工程概况.................................................184.1.1工程概况.....................................................184.1.2基坑概况.....................................................194.1.3工程地质条件.................................................194.1.4基坑围护方案.................................................204.2挖土方案分析与设计...............................................224.2.1基坑施工流程.................................................224.2.2挖土方案分析.................................................244.2.3主要挖土流程.................................................255.结论及展望.........................................................275.1结论.............................................................275.2展望.............................................................27参考文献..............................................................27致谢..................................................................2911.绪论1.1研究意义随着城市地下工程的发展，导致基坑向大深度、大面积方向发展成为必然趋势。基坑工程是个技术复杂、综合性很强的岩土工程难题，特别是在软土地区，由于软土具有强度低、压缩性高、天然含水率高、孔隙比大的特性，基坑自土方开挖就处于动的状态，围护结构的受力状态、大小、位移变形都随着开挖深度的增加而增加，而且由于软土流变特性，随着基坑暴露时间越久，基坑支护体系的位移变形越大。因此软土深基坑的挖土工程必须按科学合理的方法施工，否则同样会造成工程质量或安全事故发生，会产生坑内工程桩倾斜断裂，或引起基坑围护结构裂缝以至坍塌，甚至酿成重大的安全事故。不仅给工程造成重大经济损失，还对周围环境造成不良影响，因此必须做好深基坑开挖设计和施工，特别是在复杂的周边环境下，其变形控制更为重要。因而如何结合不同的施工环境来来选择最佳的方案是个值得探讨的问题。1.2国内外研究现状深基坑施工工程量一般较大，加上施工现场不少是在城市中心地段，周围场地狭窄，需拆除地下建筑物、障碍物较多，土方挖运量也较大，在进行基坑开挖范围及面积较大的土方作业时，宜采取“分区分步”方式进行，配合降水等工序。软土地区基坑开挖要依据地质土层情况与基坑围护结构的不同情况，分为全面分层式开挖、中心岛式开挖与盆式开挖，均应做到分层、分块、对称、限时开挖。陈时金，楼光法(2004)研究了这么一个例子：宁波大剧院工程位于宁波江北湾头永丰桥北侧地块，东邻大闸路，西邻余姚江。建筑面积52000m2，地上5层，地下室1层。地下室基坑开挖深度为8.7m。基坑盆式开挖时整个地下工程的关键工序，施工时严格按设计及《宁波市软土深基坑支护设计与施工暂行技术规定》进行：(1)按设计要求挖环梁外侧卸土区土体，并设好100厚C15防水砼面层。此举既可减轻土体主动土压力，又是盆式开挖的第一步。(2)待环梁及支撑砼强度达到70标准值后，自中心向四周以1：1.5放坡分层盆式开挖，每层厚度≤2m，挖至设计标高后及时设垫层。2(3)挖坑内底板范围内土体至设计标高，边挖边设垫层。其余部分(主要是基坑四周部位)土体按1:2坡度保留，最高坡顶标高为-13.500，并设好垫层。即基坑中心底板的垫层砼浇筑后，再用人工挖去四周的三角土，此三角土有利于围护桩的稳定。(4)基坑挖土施工应做到“五边法”施工，即边挖、边凿、边铺、边浇、边砌，保证基坑土体不长期暴露，确保基坑稳定。傅淼成，高建平(2007)谈到了这么一个工程。天山商业中心地下室长283.25m，土方开挖最深达12m，场地狭窄，周围环境复杂，地下公用管线多。根据施工进度总体要求和现场施工条件，基坑土方开挖采取分块施工。(1)先开挖A区，第一次开挖至钢支撑底标高，支撑安装完毕后采用一次直接切土到位的开挖方式，基础梁和局部深坑采用小挖机下坑辅助开挖．人工配合捡土。随即分块浇筑混凝土垫层，控制天然地基土的暴露时间，以保证基坑安全。(2)B区按支撑分层的盆式挖土方式进行，即第一层在自然标高面采取挖槽的方式分片开挖，分片浇筑钢筋混凝土支撑；第二层以先中间后四周的盆式挖土：控制土方开挖对基坑围护和周围环境变形的时空效应．在挖周边土方的同时安装钢管支撑，全部支撑安装完毕即施加预应力，达到整体受力，以确保基坑围护安全。第三层是开挖难度最