某项目地质勘察及深基坑支护施工技术分析
2018-08-22王立新张林峰
王立新 ,张林峰
(1.天津华北地质勘查局核工业二四七大队,天津 301800;2.天津华勘集团有限公司,天津 300170)
在城市迅猛发展的时代,建筑用地日益紧张,建筑地下空间的开发与利用也越来越受到重视,很多建筑工程都有地下工程。要想确保地下工程的质量,就必须加强地质工程应用力度,做好项目的地质勘查与深基坑支护施工技术,有效地提高了此工程施工的安全性与效率,为整个施工建设过程提供更加稳定的技术保障[1]。
1 工程概况
本项目总占地面积约19370.2m2,本期建设规模65406.10平方米,建设内容包括行政办公楼、职工活动配套、机动车车库及设备用房。拟建为地上3~7层,地面以上高度33.2m,地下2层,地下室埋深9m。总建筑面积:地上45990m2,地下19415 m2。建筑物类别:高层建筑 建筑物安全等级:二级。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版),本工程的工程重要性等级为二级,场地的复杂程度等级为二级,地基复杂程度等级为二级,故依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版)3.1.4条确定本工程岩土工程勘察等级为乙级。
2 地质勘查
(1)场地工程地质条件。从本次勘察揭露浅部地层看:场区表层为杂填土,主要由粘性土组成,局部有大块混凝土桩头,局部有坑塘,其底部夹有大量腐植质,填垫年限小于10年。场区地势较平缓。各勘探的孔口标高介于大沽高程3.35m~5.21m之间。从本次勘察室内土工试验结果看:各项指标离散性不大,属中低变异性,说明各土层岩性变化不大,各工程地质单元划分较合理。综上所述,本场地地基可视为较均匀地基,地基土较稳定。最后,本场区人工填土层及淤泥质土层,工程地质性质普遍较差,主要分布于基槽开挖深度范围内,可能对基槽侧的稳定性和止水效果会产生不利影响。
(2)场地工程水文条件。勘察期间测得场区初见水位埋深4.5m~5.5m,场区浅层地下水分为潜水(埋深12m以上)和承压水(埋深20m~25m)两个含水层组。潜水含水层:埋深在15.0米以浅。潜水受大气降水及地表水体侧渗补给,以蒸发为主要排泄方式。潜水含水层以下埋深约在12.0m~20.0m段的粘土层及粉质粘土层属不透水层,为相对隔水层。承压水含水层:埋深在20.0m~25.0m左右,主要含水层为⑧2粉砂层。承压水静水位大沽高程0.00m左右。承压水水位动态变化受大气降水季节分配影响程度低于潜水[2]。
3 深基坑支护施工技术
(1)桩基础评价。根据勘察资料,结合本工程拟建物具体特征,采用粉砂层作为持力层时,桩型可采用预制桩或钻孔灌注桩;采用粉质粘土层、粉质粘土层作为持力层时,桩型可采用钻孔灌注桩;若采用粉砂层作为桩端持力层,桩型采用预制桩时,穿越粉质粘土层(含有大量贝壳)略有难度,只是在桩端进入持力层时,受粉砂层顶板起伏影响,部分桩难以沉桩到位,建议在预制桩基施工时应采用有较强沉桩能力的施工设备,施工时应以标高结合压桩力控制沉桩。
钻孔灌注桩沉桩时不会受地层条件限制,桩径、桩长及单桩承载力可根据要求进行调整,施工时,应确保钻孔垂直度,注意塌孔或孔壁缩颈现象,采用合理、科学的泥浆配比及施工工艺,确保成桩质量。
(2)基坑支护方案。在平面图范围内分布有2层地下车库,基坑开挖深度最深9.0m,可采用钻孔灌注桩挡土,外加水泥搅拌桩隔水帷幕支挡方式;亦可采用地下连续墙作为基坑围护结构,其优点在于变形小,整体性能好,不仅起到挡土隔水的功效,亦可作为地下室外墙永久性使用,从而降低工程造价。浅部土层基坑支护设计参数见表1。
表1 基坑支护所需的土性参数
浅部土层渗透系数K值见本报告中表3.2-1。施工中应对周边道路及地下管线进行变形观测,对基坑内外地下水水位、支护结构变形及内力等进行监测,做到信息化施工,发现问题及时采取补救措施。
(3)基坑降水评价。地下室为地下2层,基坑开挖深度按9.0m(坑底大沽标高-5.0m左右)控制,静止水位埋深按4.0m(大沽标高0.00m)考虑。基坑降水时需将水位降至坑底以下1.0m,则降水幅度为6.0m左右。
基坑降水采用管井降水。基坑开挖前应首先降水。施工中应密切监测降水对周围环境的影响,如发现异常应及时采取有效措施治理。
本项目基坑范围位于整个场区,北侧,东侧及西内里距离道路有一定间距。南侧为在建工地,在降水时应重点对该侧进行水位观测,保证基坑支护安全。
(4)基坑稳定性评价。基坑拟开挖深度约9.0m(相应大沽标高-5.0m),场区粉砂层承压水水头高度大沽标高约0.0米,该层顶部出露埋深约20m,其大沽高程约-16.0m。根据基坑抗渗流稳定性计算规定,进行基坑抗渗流稳定性计算。
由此可知,该层承压水满足基坑底抗渗稳定性验算,不会造成基坑底渗流破坏。
4 结语
综上所述,建筑工程施工是一个比较复杂的施工过程,施工中经常会利用到地质勘查与深基坑支护施工技术,虽然目前我国在这方面的发展已经取得了明显的成效,但是结合实际发展情况来看还存在很大的发展空间[4]。因此还需要我们在实际操作的过程中不断发掘问题并进行持续的完善,从而确保建筑工程项目的质量。