基坑屬于臨時性工程,其作用是提供一個空間,使基礎(chǔ)的砌筑作業(yè)得以按照設(shè)計所指定的位置進行?;娱_挖工程量按基坑容積計算。一般來說,深基坑是指開挖深度大于等于5m的基坑。基坑開挖的計算公式如下:
1.不放坡不支擋土板:此時的基坑是一個長方體或者圓柱體。
(1)當(dāng)為長方體時:挖基坑工程量 = (a+2c)(b+2c)h
(2)當(dāng)為圓柱體時:挖基坑工程量 = π*r*r*h
2.放坡:此時的基坑是一個棱臺或者圓臺。
(1)當(dāng)為棱臺時:挖基坑工程量 = (a+2c+Kh)(b+2c+Kh)h+1/3 K*K*h*h*h
(2)當(dāng)為圓臺時:挖基坑工程量 = 1/3 πH(r*r+rR+R*R)
為保證地面向下開挖形成的地下空間在地下結(jié)構(gòu)施工期間的穩(wěn)定所需的擋土結(jié)構(gòu)及地下水控制、環(huán)境保護等措施稱為基坑工程。
基坑工程是集地質(zhì)工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和巖土測試技術(shù)于一身的系統(tǒng)工程。其主要內(nèi)容:工程勘察、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工、土方開挖與回填、地下水控制、信息化施工及周邊環(huán)境保護等?;邮┕ず唵?、經(jīng)濟的辦法是放大坡開挖,但經(jīng)常會受到場地條件、周邊環(huán)境的限制,所以需要設(shè)計支護系統(tǒng)以保證施工的順利進行,并能較好地保護周邊環(huán)境。
總體方案分為:順作法、逆作法,也可順逆結(jié)合。
順作法
先施工周邊圍護結(jié)構(gòu),然后由上而下開挖土方并設(shè)置支撐,挖至坑底后,再由下而上施工主體結(jié)構(gòu),并按一定順序拆除支撐的過程。
逆作法
利用主體地下結(jié)構(gòu)水平梁板結(jié)構(gòu)作為內(nèi)支撐,按樓層自上而下并與基坑開挖交替進行的施工方法。
支護類型分為:放坡、重力式水泥土墻或高壓旋噴圍護墻、土釘墻、支擋式結(jié)構(gòu)、逆作拱墻。其中支擋式結(jié)構(gòu)包括,型鋼橫擋板、鋼板墻、混凝土板墻、灌注樁排樁、預(yù)制排樁(鋼管、混凝土)、地下連續(xù)墻、型鋼水泥土攪拌墻。
支撐類型分為:內(nèi)支撐、和拉錨(土錨)。內(nèi)支撐包括鋼支撐、混凝土支撐、鋼支撐和混凝土支撐組合以及支撐立柱。
有支護結(jié)構(gòu)的基坑開挖
1.土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況相一致,應(yīng)遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”的原則;
2.除設(shè)計允許外,挖土機械和車輛不得直接在支撐上行走操作;
3.采用機械挖土方式時,嚴(yán)禁挖土機械碰撞支撐、立柱、井點管、圍護墻和工程樁;
4.應(yīng)盡量縮短基坑無支撐暴露時間,對一級、二級基坑,每一工況下挖至設(shè)計標(biāo)高后,鋼支撐的安裝周期不宜超過一晝夜,鋼筋混凝土支撐的完成時間不宜超過兩晝夜;
5.采用機械挖土,坑底應(yīng)保留200~300mm厚基土,用人工平整,并防止坑底土體擾動;
6.對面積較大的一級基坑,土方宜采用分塊、分區(qū)對稱開挖和分區(qū)安裝支撐的施工方法,土方挖至設(shè)計標(biāo)高后,立即澆筑墊層;
7.基坑中有局部加深的電梯井、水池等,土方開挖前應(yīng)對其邊坡做必要的加固處理。