2.3 基坑(槽)开挖与基底检验
2.3.1 基坑开挖
基坑土方开挖可以采用人工挖土或机械挖土。根据基坑深度、与原建筑物的距离可选择放坡开挖和支护开挖,以放坡开挖最经济。机械开挖可采用推土机、装载机、铲运机或挖掘机等土方机械设备,以及配套的运土自卸汽车等进行土方开挖和运输,具有操作机动灵活、运转方便、生产效率高、施工速度快等优点。
在基坑(槽)开挖施工中,现场不宜进行放坡开挖,当可能对邻近建(构)筑物、地下管线、永久性道路产生危害时,应对基坑(槽)、管沟进行支护后再开挖。
2.3.1.1 施工准备
1.土方开挖机具选择
开挖Ⅰ、Ⅱ类浅基层土方,可以选择推土机、铲运机或挖掘机等土方机械设备直接开挖,Ⅲ、Ⅳ类土方应选择挖掘机直接开挖,Ⅴ、Ⅵ类土方应选择重型挖掘机直接开挖,Ⅶ、Ⅷ类土方应先爆破后开挖。主要土方机械应用范围及特点可参照表2-11。
2.作业条件
(1)开挖前应清除或拆迁开挖区域内地面附属物和地下障碍物,如地上高压、照明、通信线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、基础等,或进行搬迁、改建、该线;对靠近基坑(槽)的原有建筑物、电杆、塔架等采取防护或加固措施。
(2)根据场地的地质、水文资料及周围环境情况,结合施工具体条件,按照制定好的现场场地平整、基坑开挖施工方案,以及施工总平面布置图,绘制基坑土方开挖图,合理确定开挖路线、顺序,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放点,如涉及深基坑开挖,还应提出支护、边坡保护和排水方案。
表2-11 土方机械应用范围及特点汇总表
(3)根据平面图进行测量放线,设置好控制定位轴线桩、龙门板或水平桩后,放出挖土灰线,经检查并办完预检手续。
(4)完成必需的临时设施,包括生产设施和生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路及其他与工程施工有关的辅助设施。
(5)机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使其处于良好的工作状态。
2.3.1.2 基坑开挖施工要点
基坑开挖程序一般是:测量放线—切线分层开挖—排降水—修坡—整平—留足预留土层等。
(1)基坑开挖方式可根据现场条件及表2-12和表2-13 的要求确定,如放坡开挖、直壁开挖或支护开挖。
表2-12 基坑和管沟不加支撑时的容许深度
按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202—2002)规定,临时性挖方的边坡值应符合表2-7的规定。
(2)相邻基坑开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。挖土应自上而下水平分段分层进行,每层0.3m左右,边挖边检查坑底宽度,不够时及时修整,每3m左右修一次坡,至设计标高,再统一进行一次修坡清底,检查坑底宽和标高,要求坑底凹凸不超过2.0cm。在施工过程中基坑(槽)边堆置土方不应超过设计荷载,挖方时不应碰撞或损伤支护结构、降水设施。
表2-13 临时性挖方边坡值
注 1.设计有要求时,应符合设计标准。
2.如采用降水或其他加固措施,可不受本表限制,但应计算复核。
3.开挖深度,对软土不应超过4cm,对硬土不应超过8cm。
(3)如开挖的基坑深于临近基础时,开挖应保持一定的距离和坡度(图2-22),一般应满足h/L≤0.5~1.0的要求。如不能满足时,应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。
图2-22 基坑与邻近基础应保持的距离
1—开挖深基坑底部;2—邻近基础
(4)当开挖基坑的土壤含水率大而不稳定,或基坑较深,或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖而土质较差时,应采用临时性支护加固,坑、槽宽度应比基础宽每边加10~15cm支撑结构需要的尺寸。挖土时,土壁要求平直,挖好一层,支一层支护,挡土板要紧贴土面,并用小木桩或横撑木顶住挡板。开挖宽度较大的基坑,当在局部地段无法放坡,或下部土方受到尺寸限制不能放较大坡度时,则应在下部坡脚采取加固措施,如采用短桩或横隔板支撑或砌砖、毛石或用编织袋、草袋装土堆砌临时矮挡土墙保护坡脚;当开挖深基坑时,则须采取半永久性、安全、可靠的支护措施。
(5)基坑开挖时,应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查。
(6)基坑土方施工中应对支护结构、周围环境进行观察和监测,如出现异常情况应及时处理,待恢复正常后方可继续施工。
(7)基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。基坑挖好后不能进行下道工序时,应预留15~30cm一层土不挖,待下道工序开始再挖至设计标高。开挖基坑不得超过基底标高,如个别部位超挖时,应用砂、碎石或低强度混凝土补填,重要部位超挖时的处理应取得设计单位同意。
(8)在基坑挖土过程中,应随时注意土质变化情况,如地基土质与地质勘探报告、设计要求不符时,应与有关人员研究及时处理。基坑挖完后应立即进行验槽,做好记录。
(9)平整场地的表面坡度应符合设计要求,如设计无要求时,排水沟方向的坡度不应少于 2‰,平整后的场地表面应逐点检查。检查点为每100~400m2取1点,但不应少于10点;长度、宽度和边坡均为每20m取1点,每边不应少于1点。
(10)对雨季和冬季施工还应遵守国家现行有关标准。
2.3.2 基底检验
为了使建(构)筑物有一个比较均匀的下沉,即不允许建(构)筑物各部分间产生较大的不均匀沉降,对地基应进行严格的检验。当地基开挖至设计基底标高后,应对坑底进行保护,并由设计、建设和施工部门共同及时进行验槽,核对地质资料,检查地基土壤与工程地质勘查报告、设计图纸是否相符,有无破坏原状土壤结构或发生较大的扰动现象。经检查合格,填写基坑验收、隐蔽工程记录,及时办理交接手续,方可进行垫层施工。对特大型基坑,宜分区分块挖至设计标高,分区分块及时浇筑垫层。必要时,可加强垫层。验槽一般用表面检查验槽法,必要时采用钎探检查或洛阳铲探检查。
2.3.2.1 表面检验验槽法
(1)根据槽壁土层分布情况及走向,初步判明全部基底是否已挖至设计所要求的土层。
(2)检验槽底是否已挖至原(老)土,是否需要继续下挖或进行处理。
(3)检查整个槽底土的颜色是否均匀一致;土的僵硬程度是否一样,有否局部过松软或过坚硬的部分;有否局部含水率异常现象,走上去有没有颤动的感觉等。如有异常部位,要会同设计等单位进行处理。
2.3.2.2 钎探检查验槽法
(1)钢钎的规格和质量。钢钎用直径22~25mm的钢筋制成,钎尖呈60°尖锥状,长度1.8~2.0m。大锤用重量3.6~4.5kg铁锤。打锤时,举高离钎顶50~70cm,将钢钎垂直打入土中,并记录每打入土层30cm的锤击数。
(2)钎孔布置和钎探深度。应根据地基土质的复杂情况和基槽宽度、形状而定,一般可参考表2-14。
表2-14 钎孔布置和钎探深度
注 对于较软弱的新近沉积粘性土和人工杂填土的地基,钎孔间距应不大于1.5m。
(3)钎探记录和结果分析,先绘制基槽平面图,在图上根据要求确定钎探点的平面位置,并依次编号制成钎探平面图。钎探时按钎探平面图标定的钎探点顺序教学,最后整理成钎探记录表。
全部钎探完后,逐层分析研究钎探记录,然后逐点进行比较,将锤击数显著过多或过少的钎孔在钎探平面图上做上记号,然后再在该部位进行重点检查,如有异常情况,要认真进行处理。
验槽内容包括基槽尺寸、定位轴线、基底标高及土层是否达到设计要求的持力层。观察基槽土层变化的内容见图2-23和表2-15。
图2-23 观察槽基土质变化情况
表2-15 观察验槽
2.3.2.3 基坑土方开挖质量检验
根据《地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202—2002)要求,基坑土方开挖工程质量检验标准详见表2-16。
表2-16 基坑土方开挖工程质量检验标准
注 1.地(路)面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地(路)面的基层。
2.所列数值适用于附近无重要建筑物或重要公共设施,且基坑暴露时间不长的条件。