分块法与支护监测相结合基坑开挖工艺探索

分块法与支护监测相结合基坑开挖工艺探索

:本文针对东南沿海地区软土地基深基坑土方开挖过程中支护变形超警戒值的现状，提出了分层法与支护监测相结合的开挖工工艺，探索通过动态的信息化施工，如何有效地保证了施工安全。

关键词: 分层监测动态工艺

1 前言

由于沿海地区软土地基土质较差，深基坑土方开挖过程中往往支护位移过了规定值，甚至发生支护倒塌。在深基坑开挖中，设计规定支护位移和支撑轴力警戒值来控制支护安全。实践证明，挖土速率与支护检测数据的变量有着紧密的关系。但往往日出土量总是按照施工组织设计的计划工期来进行挖土，只要监测数据未超过警戒值，则按原计划进行，若超过警戒值，就要放慢进度或停止施工，待需要投入资金采取必要措施后才能施工，这样不仅导致费用升高，往往还使工期延误。而其中，数据监测侧重于被作为一项安全检查，没有与挖土动态管理的结合起来。

本基坑开挖工艺主要是运用分块分层法，在挖土的同时，监测基坑的水平位移、深层位移和轴力，利用监测数据来确定单机日最大挖土量，从而进行分块分层挖土。

2 工艺特点

本工艺特点是深基坑大面积开挖前先进行分层分块试挖，同时监测其支护结构轴力和位移，确定其最大日出土量，在小于轴力和位移警戒

值的前提下，以此出土量进行安全的大面积铺开阶梯式开挖。

与传统工艺相比，由于挖土由监测控制，使日出土量过多的可能性大大降低，即使超挖，对基坑的影响也非常小，故本工艺安全性高，且节省工期和费用。本工艺特别适用于软土地区深基坑开挖施工。

3 工艺原理

深基坑大面积挖土开始前，先把基坑分层分块，然后对其中一块进行试挖，试挖时先设定一个日出土量，如初始值1000m，同时监测当日基坑内支撑轴力和基坑位移，并将监测数据与日警戒值相比较，警戒值一般取允许值的70%，若数据小于日位移警戒值[△]和日轴力警戒值[F]，则第二天增加挖土量，如增大到1200m，若仍小于日位移允许值和轴力警戒值，第三天继续增加日出土量，以此类推；若位移或轴力超过日警戒值，则缩小日出土量。即每次监测数值超过日警戒值，就减少日出土量，反之，则增加，直至位移和轴力略小于日警戒值为止，此时的日出土量为安全范围内最大日出土量,并根据基坑平面大小划分分块施工控制图，并延伸到下道工序（胎模、垫层、底板）的施工布置。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工流程

4.2 埋设测点

围护体系监测点的布置应充分考虑基坑工程监测等级、围护体系的类型、形状、位置以及分段开挖的长度、宽度和基坑施工进度等因素。监测点布置应能反映各类围护结构体受力和变形的变化趋势。

根据本基坑的围护形式，基坑分块的情况，基坑开挖深度以及周边

环境等，支护水平位移和深层位移监测点布置应符合：

4.2.1围护墙（边坡）顶部水平位移监测点和垂直位移监测点应为共用点，并布置在冠梁（压顶）上，监测点间距不宜大于20m，关键部位宜适当加密，且每侧边监测点不少于3个。

4.2.2宜布置在两根支撑的中间部位。

4.3 基坑分块

基坑分块之前先分层，分层一般按土层的土层种类分，但单层厚度不得大于表中各值，且不小于0.5m；

4.4 初始日出土量的确定

4.5 工程实例

从现场进度计划中了解到，某工程现场东南角试挖土在4月底，5月2号至5月15号大面积挖土，5月份下半月砌筑砖胎膜，挖土期间每天出土量1500m，而从上面图中可以看出，轴力变化最快和位移变化最快分别是在5月份和4月底（试挖期间），5月份的位移控制在略小于20-30mm（挖土及砌砖胎膜期间），同时轴力也小于警戒值，总共20天就完成了整个施工段的挖土，挖好后位移仍继续变大，但未超过警戒值上限。

4.6 挖土操作要点

4.6.1土方开挖前，先做好前期准备工作，将施工场地清理平整，铺好临时道路，建筑物位置的轴线、水平控制桩必须经过测量员核实无误后方能开挖。

4.6.2基坑开挖应自上而下进行，及时支护，严禁超挖。机械开挖后，

应需预留300mm的土层，用人工修整坡面。为防止在土方开挖过程中将设计地下室底板以下标高的土体扰动，导致地基承载力下降，挖土机开挖至距基底设计标高300mm（或根据设计要求），改用人工挖至设计标高。

4.6.3挖土应采用阶梯式开挖,每次挖土面积不宜大于200。如下示意图：

4.6.4为方便施工人员及运输车辆上下，在出入口处均留置坡道，在基坑边角按进度留置施工人员上下通道。

5.结语

分块法与支护监测相结合基坑开挖工艺的关键在于挖土量与检测有效结合起来，实现过程动态分析，动态控制的信息化管理。对于东南沿海地区软土地基深基坑挖土，采用分块法与支护监测相结合基坑开挖工艺能有效地控制基坑支护位移，确保支护的稳定和支撑体系的安全，从而保证施工质量和安全。