工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨

2015-04-16姚军

建材与装饰 2015年3期

关键词：土钉深基坑岩土

姚军

（铜仁市建筑勘察设计院贵州铜仁　554300）

工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨

姚军

（铜仁市建筑勘察设计院贵州铜仁554300）

在工程建设和施工中，深基坑工程和岩土工程勘察是其不可或缺的一部分，为保证施工质量，需对两者严格要求，同时充分发挥其作用，提高工程的安全性与稳定性。本文首先分析深基坑支护以及岩土勘探的特点，其次分析两者的技术方法，最后探讨深基坑支护技术和勘察技术的结合。

深基坑；岩土勘察；支护设计

引言

随着建筑行业的快速发展和进步，建筑物的楼层高度也在逐步的提升，而随之而来的建筑物负载的加重，对于基坑的负载能力提出了更苛刻的要求和标准。因此，加强对深基坑支护以及岩土勘察技术的探讨，不管是对于施工企业还是施工人员以及建筑物业主等多方面均都具有重要的意义。

1　深基坑支护以及岩土勘探的特点

在工程建设中，深基坑支护以及岩土勘探有如下特点：①岩土工程条件。一般情况下，要详细充分地观察和了解地质土层的分布以及水文方面等多方面不同资料，同时从地区的实际情况对施工条件进行研究，做好科学合理的核算，施工方案的设计必须按照设计原则，做好预备方案的评估工作，真正意义上实现施工设计方案的科学化、系统化。②环境分析。基坑施工的设计不单单需要全面地核查施工现场的相关指标参数，同时还应该对周边环境的指标参数有一定程度的了解，其主要内容如下所示：观察施工现场建筑物的分布情况、测量建筑物到施工现场的距离、对建筑物周边的土质情况进行测量；强化同电力、水利等相关部门的充分联系，仔细检查施工现场有没有出现电缆、管道等，假如存在，必须进行迅速的迁移，这样可以在一定程度上避免机械施工引发的基础设施破坏的情况。③勘察工作的布置。一般对于软质岩石的基坑施工不可以根据之前的标准进行设计，实践中的勘察深度应该全面考虑建筑物的载重、土质以及其他方面的指标参数，并且做好评估认定。一般情况下，勘察的深度必须要超过施工开采的深度。假如施工现场周边的施工条件非常狭窄，则应加强对施工现场具体条件的研究和分析，譬如对建筑原材料进行研究，以加强施工的安全性以及稳妥性。

2　工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术要点

2.1岩土勘察技术要点

2.1.1地质测绘

地质测绘是岩土工程地质勘察工作中常用的勘察方法，其本质是应用地质工程地质相关理论，对地面的地质现象进行观察和描述，分析其性质和规律，推断地下地质情况，为勘探测试工作提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地，必须进行工程地质测绘，但对地形平坦、地质条件简单的狭小场地，则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法，高质量的测绘工作能准确地推断地下地质情况，起到有效地指导其他勘察方法的作用。

2.1.2勘探工程

勘探工程师岩土工程勘察的必要部分，为了解施工现场的地质情况，可采用勘探技术进行取样，进而实施原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选择勘探方法，勘探工作有物探、钻探和坑探等方法。物探是一种间接的勘探手段，它的优点是较为简便、经济而迅速，能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况，所以常常与测绘工作配合使用。物探又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段，但是物探成果往往具多解性，使用时往往受地形条件等的限制，需要用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程，均是直接勘探手段，能可靠地了解地下地质情况，在岩土工程勘察中是必不可少的。

2.1.3室内测试

在岩土工程勘察中，室内测试具有众多优点，如试验条件容易控制、可大量取样等。但也存在一些缺点，如试样及尺寸小不能反映客观结构和非均质性对岩土性质的影响、代表性差；试样不可能保持原状，而且有些岩石也很难取得原状试样；实际测试中还存在不按操作规程要求进行试验操作等问题。例如，对要求饱和的土试样，未按规范要求达到饱和时间进行测试；固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求等，导致出现很多与现场矛盾的数据。因此，室内试验时应及时将送达的土样进行开样测试，严格按照操作规程要求进行试验操作。

2.2深基坑支护设计与施工

现阶段我国建筑工程深基坑支护方法多种多样。深基坑支护可分为悬臂式支护、混合式支护、重力式挡土结构。支挡型支护结包括桩排支挡结构、土钉支护结构以及地下连续墙等，加固型支护结构有水泥搅拌加固结构等。具体深基坑建筑工程，通过地质勘察工作，并结合建筑特点，选择最为合适的支护方式，以提高工程的安全性和稳定性。

以土钉墙支护设计与施工为例，在建筑工程基坑施工中，土钉墙支护是一种常见的支护结构。该支护结构是一种原位土体加固技术，它是将土钉打入基坑边坡土体内，将土体加固成稳固的土体结构。土钉是打入现场原位土体中的细长杆件，土钉相互之间的距离较短，通常一段原位土体里，土钉排列比较密集。在土钉外部喷射水泥砂浆，继而形成一个天然的土钉墙，使土钉墙和原位土体结合的更加紧密，形同一体。这种方法大大保证了基坑边坡稳定性和安全性，有助于提高基坑工程的整体施工质量。土钉墙支护技术一般适用于下水位以上或者经过排水措施后的素填土、普通粘性土、粘性的沙土和粉土等比较均匀的土体边坡，不适用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥土层，不应该用于有临时自稳能力的淤泥和饱和软弱土层等。其施工技术如下：

（1）测量放样

土钉墙基坑支护的工程测量已经和建筑工程的施工现场同时勘察进行，根据建筑基础开挖的深度、施工现场的地质条件和环境条件确定是否使用土钉墙基坑支护结构技术。

（2）基坑开挖

土体开挖之前要做好分层挖开的施工方案工作。如果基坑过深，应分层次的进行多次开挖。另外，应该在基坑施工工程的四周挖一条积水沟和与之相应的排水坑，每一层开挖都应该做到将积水沟和排水坑相连，并且将积水沟和排水坑用砖砌和砂浆抹面以防止渗漏，同时可将工程积水抽出基坑工程以外，减少大雨天气对基坑工程的不良影响。

（3）打土钉孔

按照基坑施工的图纸，确定土钉墙的位置，要采用专用的钻孔机械成孔，严禁使用水钻，以防周边土质松化，成孔后及时安设土钉防止坍塌。土钉钢筋制作应该按照设计要求提前做好，使用之前应该对土钉钢筋进行调直并且去锈除污。在钉孔过程中，要确保土钉被安插在图纸所示的位置上，确保工程的精确性。注浆在该在孔口外设置止浆塞兵旋紧，使其与孔壁紧密贴合。由止浆塞上将注浆管插入注浆口，深入至孔底0.5～1.0m处。注浆管连接注浆泵，边注浆变向孔后方向拔出，直至注浆完成为止。为保证水泥砂浆的水灰比在0.4～0.5范围内，注浆压力保持在0.4～0.6MPa，当压力不足时，从补压管口补充压力。注浆之前应该将孔内残留或者松动的杂土清除干净，注浆开始或者中途停止超过30min时，应该用水或者稀水泥浆润滑注浆水泵及输送管，抽出注浆管时，应该尽量使用匀速抽出，防止水泥浆脱节造成的浆液不够饱满。

（4）土钉墙支护结构的监测

在土钉支护施工完成后，为防止其产生变形、沉陷等问题，应对其进行监测。选择的监测地点，每个点之间的距离应该小于20m，支护工程的每边监测点应该大于3个。采用一起监测和人为主动的巡查监测想结合的监测方法，确保能观察到监测对象的实际状态和变化趋势，在重点监测部位，监测点可以适当的布置多一点。

3　深基坑支护中岩土勘察技术的结合

在工程建设中，深基坑支护技术与岩土工程勘察技术是必不可少的部分，在实际工程施工中，应注意将两者结合起来，以提高工程的安全性和稳定性，具体注意要点如下：①深基坑支护设计以岩土工程勘察为基础，而岩土工程勘察也受到深基坑支护的影响，两者是密不可分的，就在工程建设中将两者结合起来，可节约资源、降低风险。②随着技术的进步，岩土工程勘察技术也不断得到更新发展，且将信息技术、计算机技术等融入其中，实现了岩土工程勘察数据与深基坑支护设计数据的共享和交互，因此，在支护设计中，应加强对先进勘察技术的应用，以提高设计的科学性和合理性。③在深基坑支护设计过程中，应根据工程特点选择合理的勘察方法，必要时，可根据工程特征对勘察技术做一些更改，使其更具有适应性，例如：在工程建设中，为了提高工程的经济效益往往采用静态探测的勘察方法对岩层进行检测，但这一方法在土质松软的地质结构中比较适用，而在其它地质结构中则不能很好地反映岩层本质，因此，要求结合工程特点来选择是否使用静态勘察技术，而不能因为经济利益，忽略勘察数据的准确性。