基坑开挖中的环境岩土工程问题研究

2015-05-30关卓

信息周刊 2015年12期

关卓

【摘要】由于场地的局限性，基坑侧壁常要求垂直开挖，我们要保护其周边构筑物的安全使用、投资太大易造成浪费，但支护结构不安全又势必会造成工程事故。如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。

【关键词】基坑开挖；环境；岩土工程；问题；对策

在基坑开挖前，对于施工的方案十分重要，其中考虑的因素有很多，选择出的方案都不相同。在这之中，选择合适的桩型也是很重要的，目前使用范围较广的有静压管桩、灌注桩、CFG复合地基处理，这几种桩有自身的独特性和适用性，就不同的施工工序决定了各种桩使用的范围。同时在基坑中也会有不同类型的岩土层，每种土层的特性也都是不同的，就出现的岩土的特性如何使用基坑的开挖时本文的主要切入点。

一、深基坑围堰桩出现的问题

就一个工程实例来说，对于基坑围堰桩使用静压管桩的施工方法。大型器械进入施工地点，对于相应的区域进行测量放点，将机械放置在区域靠中的部位，再次确认测量的放样点，将预制好的桩身起吊，再把桩体垂直插入基坑之中，调整桩位置，待到校正完成，实施静力加压，达到一定的荷载，在先前的桩身上再次接一段桩体，相同于前面的步骤再次加压沉桩，按照上述的方法直到完成打桩工序为止，最后进行验收，再将桩头切割。这一系列程序看似简单，但是其中确有很多的问题存在，这恰恰是基坑围堰桩可能出现问题的地方。

1、桩体于地下水

在桩体下沉的时候，会存在有地下水，尤其在地下水发育较好的地段，极易出现桩体的偏离，轻者出现偏桩、滑桩，重者会有断桩的出现，如果不及时调整，可能会出现很大的安全隐患。在此之中还会存在一个很大的安全隐患就是导致桩体周边的土质塌陷，继而引发周围建筑物的不均与沉降。

2、基坑开挖的支护

基坑开挖后的支护是一项很大的问题，这也是确保施工人员人身安全的重要保障措施之一。如果没有相应的支护会导致基坑围堰桩在插入的同时周边的土质滑落，造成不必要的损失。有的单位为节省施工费用，对于初期支护十分的不重视，拉铆和喷射的混凝土都达不到规定的强度，这也是基坑围堰桩在施工中存在的安全隐患。

3、基坑开挖土的运输

在开挖基坑后，存在大量的挖出闲置泥土，随意堆砌不但会严重影响材料的运输，还会对结构产生附加应力，使得结构基础达不到设计强度，是后期设计中无法预料的危害之一。这样的结果还使得周边施工人员的不安全性大大增加，遇到雨雪天气，泥土会结合水产生很多的洞、沟，严重影响了施工中的安全。

二、对地下管网和线路敷设的影响

在很多的桩基施工中，常常会出现挖破水管，挖断电缆的事情，水管的破裂导致大量的水流出，大面积的停电，电缆的断裂会使得大面积的停电，周边的生产和生活受到极大的影响，甚至导致大面积的用电瘫痪。在施工现场，施工人员的安全也受到了威胁，施工器械受到了严重的损害，这些都是无法弥补的损失。

这些因素都是最有可能发生的不利条件，也是在很多施工现场广泛存在的问题，既然是常发生的一系列问题，我们就要拿出相应解决的方案，保证基坑围堰桩安全。

1、处理基坑围堰桩办法

处理基坑围堰桩出现的问题，最主要的是施工中对于每个细节的整体把控，任何事情无小事。在基坑开挖前，要进行降水，以充分保证软弱持力层的强度，使得在桩体深入的同时不会对周边的土体有任何的干扰。此外，在材料的安全上，要严格按照工序使用，准备好锚杆、钢筋、早强混凝土，开挖初期就要做好初期支护，喷射的混凝土也要严格按照配合比，保证混凝土的和易性。对于钢筋的用量和其他材料的用度也要严格控制，杜绝偷工减料的现象发生。另外在结构浇筑混凝土之前，粘贴应力片，等到喷射完成，定期的检测混凝土的强度是否达到要求，再做下一道工序。在钢筋和挡板方面，严格把控，不能出现少筋的现象。

合理的调配机械和施工之间的组织关系，是缩短工期节约开资的重要手段，下文中也会谈到处理基坑围堰桩安全与经济的关系。在施工之初，要有基本的三通一平，此外还要联系当地的市政部门，对施工区域的城市管网系统和城市电缆敷设情况作出相应的了解。对于基础下的情况要充分的在设计中体现出来，在施工中也要有应急准备，时刻关注开挖基坑的沉降量，一旦发生管网爆裂，及时做好补救处理。在施工现场，对于材料的堆放也要了相应的监督，每天清理不用的材料，不放过任何一处细小的危害，加强现场管理也是处理基坑围堰桩安全的一项工作安排。我们还注意到，在打桩的过程中有一个环节就是接桩，这一工序最直接的一点缺点就是是桩身偏离，出现断桩的可能性，我们要充分考虑到这个因素，必须在接桩的时候就要不断的校正，及时的扶正，确保桩体的垂直打入。在吊桩的同时，规定在吊机悬臂下禁止站人，要求所有在工地上的施工人员必须佩带安全帽，高空作业拴系安全带，并张挂安全网。

2、基坑岩土层的判别

在深基坑开挖中，还要有相关的准备工作，需要收集该地区相关的地形、地质、水文和交通情况的资料，其中包括当地的地下水发育情况电池，根据不同岩石结构选择不同的承载基础。充分了解周边的建筑物情况，对于有文物保护的地区，要及时在勘察资料中体现出来。岩土中我们对土的性质有相关的要求和规定，土的类型决定了该地区地基的承载能力，土样的检测也是煤矿排土场岩土勘察中最为主要的任务。一般规定土按照颗粒颗粒级配和塑性指数可以大致分为以下四个类型：

2.1碎石土：在所有土质中颗粒直径大于2mm的颗粒的数量占总量50%及以上的土质；

2.2砂土：在所有土质中颗粒直径大于2mm的颗粒的数量占总量的不到50%且颗粒直径大于0.05mm的颗粒数量超过总数量的50%的土；

2.3粉土：颗粒直径大于0.05mm的颗粒数量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip≤10的土；

2.4粘性土：颗粒直径大于0.05mm的颗粒总量不超过总质量的50%，且塑性指数Ip>10的土；

粉质粘土：塑性指数Ip>10，且Ip≤17的土；

其中：粘性土

粘土：塑性指数Ip>17的土；

塑限（WP）：粘性土由固态转变到塑态的界限含水量，称为塑限（wP）；

液限（WL）：粘性土由塑态转变到流态的界限含水量，称为液限（wL）；

塑性指數（IP）：由于粘性土的可塑性是含水量介于液限与塑限之间表现出来的，故粘性土可塑性的强弱可由这两个稠度界限的差值大小反映，此差值称为塑性指数IP ；

即：IP= WL- WP

液性指数（IL）：判别自然界中粘性土的稠度状态，通常采用液性指数（IL）。