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基坑工程

（工學領域術語）

鎖定
為保證地面向下開挖形成的地下空間在地下結構施工期間的安全穩定所需的擋土結構及地下水控制、環境保護等措施稱為基坑工程。
基坑工程是集地質工程、岩土工程、結構工程和岩土測試技術於一身的系統工程。其主要內容：工程勘察、支護結構設計與施工、土方開挖與回填、地下水控制、信息化施工及周邊環境保護等。基坑施工最簡單、最經濟的辦法是放大坡開挖，但經常會受到場地條件、周邊環境的限制，所以需要設計支護系統以保證施工的順利進行，並能較好地保護周邊環境。
中文名
基坑工程
外文名
foundation pit engineering;
施工方法
放坡開挖、支護開挖
開挖方式
盆式開挖、島式開挖、分塊挖土法
支護結構
支擋式、土釘牆、水泥土牆、放坡

目錄

  1. 1 工程特點
  2. 2 方案與類型
  3. ▪ 順作法
  1. ▪ 逆作法
  2. 3 圍護結構
  3. 4 施工工藝
  1. 5 淺基坑
  2. 6 深基坑

基坑工程工程特點

基坑工程具有較大的風險性。基坑支護體系一般為臨時措施，其荷載、強度、變形、防滲、耐久性等方面的安全儲備較小。
基坑工程具有明顯的區域特徵。不同區域具有不同的工程地質和水文地質條件，即使同一城市也可能會有較大差異。
基坑工程具有明顯的環境保護特徵。基坑工程的施工會引起周圍地下水位變化和應力場的改變，導致周圍土體的變形，對相鄰環境會產生影響。
基坑工程理論尚不完善。基坑工程是岩土、結構及施工相互交叉的科學，且受到多種複雜因素相互影響，其在土壓力理論、基坑設計計算理論等方面尚待進一步發展。
基坑工程具有很強的個體特徵。基坑所處區域地質條件的多樣性，基坑周邊環境的複雜性、基坑形狀的多樣性、基坑支護形式的多樣性，決定了基坑工程具有明顯的個性。

基坑工程方案與類型

總體方案分為：順作法、逆作法，也可順逆結合。

基坑工程順作法

先施工周邊圍護結構，然後由上而下開挖土方並設置支撐，挖至坑底後，再由下而上施工主體結構，並按一定順序拆除支撐的過程。

基坑工程逆作法

利用主體地下結構水平梁板結構作為內支撐，按樓層自上而下並與基坑開挖交替進行的施工方法。
支護類型分為：放坡、重力式水泥土牆或高壓旋噴圍護牆、土釘牆、支擋式結構、逆作拱牆。其中支擋式結構包括，型鋼橫擋板、鋼板牆、混凝土板牆、灌注樁排樁、預製排樁（鋼管、混凝土）、地下連續牆、型鋼水泥土攪拌牆。
支撐類型分為：內支撐、和拉錨（土錨）。內支撐包括鋼支撐、混凝土支撐、鋼支撐和混凝土支撐組合以及支撐立柱。

基坑工程圍護結構

結構體系
基坑圍護結構體系包括（樁）牆、冠梁及其他附屬構件。
結構類型
板柱式、柱列式、重力式擋牆、組合式以及土層牆杆、逆築法、沉井等 [1]  。

基坑工程施工工藝

基坑土方開挖的施工工藝一般有兩種：放坡開挖（無支護開挖）和在支護體系保護下開挖（有支護開挖）。前者既簡單又經濟，但需具備放坡開挖的條件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足夠的空間供放坡這用。因此，在空曠地區或周圍環境允許放坡而又能保證邊坡穩定條件下應優先選用。

基坑工程淺基坑

放坡開挖
1.開挖深度不超過4m的基坑且當場地條件允許，並經驗算能保證土坡穩定性時，可採用放坡開挖。
2.開挖深度超過4m的基坑，有條件採用放坡開挖時設置多級平台分層開挖，每級平台的寬度不宜小於1.5m。
3.放坡開挖的基坑，尚應符合下列要求：
①坡頂或坡邊不宜堆土或堆載，遇有不可避免的附加荷載時，穩定性驗算應計入附加荷載的影響；
②基坑邊坡必須經過驗算，保證邊坡穩定；
③土方開挖應在降水達到要求後，採用分層開挖的方法施工，分層厚度不宜超過2.5m；
④土質較差且施工期較長的基坑，邊坡宜採用鋼絲網水泥或其他材料進行護坡；
⑤放坡開挖應採取有效措施降低坑內水位和排除地表水，嚴禁地表水或基坑排出的水倒流回滲入基坑。 [2] 
有支護結構的基坑開挖
1.土方開挖的順序、方法必須與設計工況相一致，應遵循“開槽支撐、先撐後挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則；
2.除設計允許外，挖土機械和車輛不得直接在支撐上行走操作；
3.採用機械挖土方式時，嚴禁挖土機械碰撞支撐、立柱、井點管、圍護牆和工程樁；
4.應儘量縮短基坑無支撐暴露時間，對一級、二級基坑，每一工況下挖至設計標高後，鋼支撐的安裝週期不宜超過一晝夜，鋼筋混凝土支撐的完成時間不宜超過兩晝夜；
5.採用機械挖土，坑底應保留200~300mm厚基土，用人工平整，並防止坑底土體擾動；
6.對面積較大的一級基坑，土方宜採用分塊、分區對稱開挖和分區安裝支撐的施工方法，土方挖至設計標高後，立即澆築墊層；
7.基坑中有局部加深的電梯井、水池等，土方開挖前應對其邊坡做必要的加固處理。 [2] 

基坑工程深基坑

深基坑工程監測
基坑工程監測是基坑工程設計的必要部分，目的是為了準確瞭解土層的實際情況，對基坑周圍環境進行有效的保護，確保基坑工程的安全。深基坑工程施工監測要點把好三個環節：
1.監測單位的確定
2.基坑工程監測項目、監測大綱的制定和內容的完備性
3.監測資料的收集和傳遞要求 [2] 
深基礎其他安全問題
1.基坑周邊的安全 處於城市中的工程，基坑周邊留給施工用的空地較少，材料堆放、大型機械設備停放都必須徵得基坑工程設計者的同意。深度超過2m的基坑周邊還應設置不低於1.2m高的固定防護欄杆。
2.行人支撐上的防護 面積較大的基坑面積，工人往往在支護結構的水平支撐上行走，應合理選擇部分支撐，採取一定的防護措施，作為坑內架空便道。其他支撐上一律不得行人，並採取措施將其封堵。
3.基坑內扶梯的合理設置 基坑內必須合理設置上、下人的扶梯或其他形式的通道，結構應儘可能是平穩的踏步式，以便工作人員隨身攜帶工具或少量材料。
4.大體積混凝土施工中的防火 高層建築大體積混凝土基礎底板施工，為避免温差裂縫，通常採用在混凝土表面先鋪蓋一層塑料薄膜，再覆蓋2~3層草包的保温措施，要特別注意防火，周圍嚴禁煙火，應配備一定數量的滅火器材。
5.鋼筋混凝土支撐爆破時的安全防範 深基坑鋼筋混凝土支撐的拆除往往採用爆破方法，必須由取得主管部門批准的有資質的企業承擔，其爆破拆除方案必須經主管部門的審批。爆破施工除按有關規範執行外，施工現場必須採取一定的防護措施，如何處理分塊分批施爆、搭設防護棚、防護擋板、選擇適當的爆破時間等。 [2] 
參考資料
  • 1.    丁士昭．市政公用工程管理與實務：中國建築工業出版社，2013：66-67
  • 2.    周和榮．安全員專業知識與務實．北京：中國環境科學出版社，2010-6-1：40-41