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基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。基坑开挖工程量按基坑容积计算。一般来说,深基坑是指开挖深度大于等于5m的基坑。基坑开挖的计算公式如下:
1.不放坡不支挡土板:此时的基坑是一个长方体或者圆柱体。
(1)当为长方体时:挖基坑工程量 = (a+2c)(b+2c)h
(2)当为圆柱体时:挖基坑工程量 = π*r*r*h
2.放坡:此时的基坑是一个棱台或者圆台。
(1)当为棱台时:挖基坑工程量 = (a+2c+Kh)(b+2c+Kh)h+1/3 K*K*h*h*h
(2)当为圆台时:挖基坑工程量 = 1/3 πH(r*r+rR+R*R)
总体方案分为:顺作法、逆作法,也可顺逆结合。
顺作法
先施工周边围护结构,然后由上而下开挖土方并设置支撑,挖至坑底后,再由下而上施工主体结构,并按一定顺序拆除支撑的过程。
逆作法
利用主体地下结构水平梁板结构作为内支撑,按楼层自上而下并与基坑开挖交替进行的施工方法。
支护类型分为:放坡、重力式水泥土墙或高压旋喷围护墙、土钉墙、支挡式结构、逆作拱墙。其中支挡式结构包括,型钢横挡板、钢板墙、混凝土板墙、灌注桩排桩、预制排桩(钢管、混凝土)、地下连续墙、型钢水泥土搅拌墙。
支撑类型分为:内支撑、和拉锚(土锚)。内支撑包括钢支撑、混凝土支撑、钢支撑和混凝土支撑组合以及支撑立柱。
放坡开挖
1.开挖深度不超过4m的基坑且当场地条件允许,并经验算能保证土坡稳定性时,可采用放坡开挖。
2.开挖深度超过4m的基坑,有条件采用放坡开挖时设置多级平台分层开挖,每级平台的宽度不宜小于1.5m。
3.放坡开挖的基坑,尚应符合下列要求:
①坡顶或坡边不宜堆土或堆载,遇有不可避免的附加荷载时,稳定性验算应计入附加荷载的影响;
②基坑边坡必须经过验算,保证边坡稳定;
③土方开挖应在降水达到要求后,采用分层开挖的方法施工,分层厚度不宜超过2.5m;
④土质较差且施工期较长的基坑,边坡宜采用钢丝网水泥或其他材料进行护坡;
⑤放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位和排除地表水,严禁地表水或基坑排出的水倒流回渗入基坑。
深基础其他安全问题
1.基坑周边的安全 处于城市中的工程,基坑周边留给施工用的空地较少,材料堆放、大型机械设备停放都必须征得基坑工程设计者的同意。深度超过2m的基坑周边还应设置不低于1.2m高的固定防护栏杆。
2.行人支撑上的防护 面积较大的基坑面积,工人往往在支护结构的水平支撑上行走,应合理选择部分支撑,采取一定的防护措施,作为坑内架空便道。其他支撑上一律不得行人,并采取措施将其封堵。
3.基坑内扶梯的合理设置 基坑内必须合理设置上、下人的扶梯或其他形式的通道,结构应尽可能是平稳的踏步式,以便工作人员随身携带工具或少量材料。
4.大体积混凝土施工中的防火 高层建筑大体积混凝土基础底板施工,为避免温差裂缝,通常采用在混凝土表面先铺盖一层塑料薄膜,再覆盖2~3层草包的保温措施,要特别注意防火,周围严禁烟火,应配备一定数量的灭火器材。
5.钢筋混凝土支撑爆破时的安全防范 深基坑钢筋混凝土支撑的拆除往往采用爆破方法,必须由取得主管部门批准的有资质的企业承担,其爆破拆除方案必须经主管部门的审批。爆破施工除按有关规范执行外,施工现场必须采取一定的防护措施,如何处理分块分批施爆、搭设防护棚、防护挡板、选择适当的爆破时间等。