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工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨

2021-04-01陈俊任

工程建设与设计 2021年10期
关键词:标高岩土深基坑

陈俊任

(广西中化明达勘察设计有限公司,南宁530000)

1 引言

新的发展环境下,我国的综合国力不断提高,建筑行业得到了前所未有的发展,建筑工程项目的数量不断增加,规模不断扩展,使得社会各界对于建筑质量和安全投入了足够的关注。岩土勘察和深基坑支护是工程建设中2个非常重要的环节,将其结合起来共同使用,能够达到理想的施工效果,最大限度地避免施工中的质量和安全问题。

2 工程概况

某住宅小区工程占地面积2.2×104m2,建筑面积5.3×104m2,包含6栋住宅楼,全部采用了框架结构,其中1~3号楼地面部分为10层,地下1层,4~6号楼地面部分为9层,地下1层,基坑开挖深度在3~7 m,属于深基坑,需要做好相应的支护工作。而在基坑开挖和支护前,需要就施工现场进行岩土工程详细勘察,了解岩土层和地下水的分布情况,为施工提供参考依据。

3 工程建设中深基坑支护和岩土勘察技术的应用

3.1 岩土勘察

3.1.1 岩土层分布情况

经现场勘察后,确定岩土层自上到下依次为:

1)杂填土(厚度0.7~1.7 m),层低标高1.620~3.320 m,包含了黏性土、建筑垃圾以及砖石等。

2)粉质黏土夹粉土(厚度1.9~3.2 m)层低标高-0.820~+0.520 m,以黄褐色饱和粉质黏土为主,表现为软塑~可塑状态。

3)粉质黏土和粉沙层(厚度3.9~7.3 m),层底标高-9.480~-6.080 m,为灰色饱和粉质黏土,成软塑~可塑状态。4)粉细沙(厚42.9 m)[1],层低标高-47.380~-6.080 m,有灰色饱和粉细沙为主,呈现中密~密实状态。

3.1.2 地下水埋藏情况

工程项目中,黏土层全部为弱透水层,杂填土层则为强透水层,孔隙潜水是主要的地下水,上层带水。施工现场地处山前盆地,地势相对较低,上层带水表现略微贫乏,对照相应的历史资料,建筑工程所处区域内的年平均水位变化幅度约在1.5 m。经过岩土勘察测量,测点的稳定水位在2.7~3.9 m,区域地下水实际标高为59.12~68.08 m。

3.1.3 基坑周边施工条件情况及对施工的影响

岩土勘察不仅需要对岩土层和地下水的分布情况进行勘察,还需要将周边基础设施的影响考虑在内。在该工程周边,分布有多条市政道路,若深基坑工程的施工不当,或者缺乏有效支护,则会造成市政道路的损坏,给周边居民的日常生活带来不便。因此,在正式开工前,首先,需要对市政道路的类型、规模和性质进行明确,测量基坑边缘到道路的最小距离。另外,应该结合道路的交通流量,对其重要程度做出合理判断。其次,必须对道路的基本通行规则进行明确,避免因为违规作业而堵塞交通的情况。最后,在计算基坑超载标准时,应该采用动荷载,模拟分析市政道路运营状态对基坑可能产生的扰动[2]。

3.2 深基坑开挖

3.2.1 做好施工准备

在开挖深基坑前,充分了解基坑支护设计图纸的基础上,应该结合现场的实际情况,做好全面调查工作,对比相应的岩土勘察报告,如存在异常的地方,应进行补充勘察,以真实可靠的数据来确保施工的顺利进行。一方面,应该做好现场实际情况调查,调查的内容包括各类机械设备进场条件、临时用电和排水条件、既有建筑和地下障碍物影响等。另一方面,应该做好现场实际岩土层对比工作,内容需要包括工程地质勘察报告对比,地下水水位和变化情况、承压水层分布情况等。

3.2.2 深基坑开挖

深基坑开挖施工前,需要加强与市政部门的沟通,明确施工区域内所有的地下管线分布情况,做好有效的保护,避免挖断水管或者燃气管道的问题[3]。对于施工现场临时道路,应该从实际情况出发,将入口和出口布置在市政道路上,施工现场临时道路开挖前,需要对基础进行加固,于门口位置设置相应的沉淀沟,两侧设置水管。在上述工作全部完成后,还需要进行测量、放样和定位,以结构轴线为依据,将坡脚线和坡顶线放出。

深基坑开挖施工的过程中,应该做好标高控制,在开挖到设计深度后,应该保留厚的20 cm的土层进行人工开挖,这样可以避免超挖的情况。结合该工程的特点,深基坑的开挖施工采用的是单机组、多层次开挖模式,能够实现对于空间的合理利用,提高施工效率,为后续的基坑支护奠定坚实基础。为了保证基坑支护的效果,开挖量必须能够与支护施工量相互匹配,而因为基坑本身相对狭窄,在施工环节,可以采用分区分段施工的方式,分区长度不超过30 m。基坑的开挖应该从内部开始,向出土口退土。具体来讲,应该先开挖出相应的支护施工基槽,基槽宽度控制在6~7 m,然后,依照支护要求,将每一个作业段的长度控制在30 m以内,确保施工设备不会碰撞支护结构。

基坑开挖环节,应该做好必要的管理控制工作:(1)开挖出的土方应该及时清运,避免在施工现场长期堆积,这样不会对施工车辆的正常通行造成影响;(2)应该安排专人做好现场指挥工作,依照支护施工量来对开挖量进行控制,确保不会出现超挖问题;(3)在基坑开挖深度接近设计深度时,需要由专人测量基坑底部标高,对控制桩进行合理布设,控制好开挖的深度;(4)对于坑底表面的覆土,需要采用人工方式进行清除。

3.3 深基坑支护

3.3.1 做好准备工作

结合工程项目的实际需求,必须做好准备工作,要求施工人员和技术人员都能够了解设计意图,对相关规程进行明确,熟悉基坑周围的构筑物和管线,对照岩土勘察报告,熟悉岩土层的分布情况和性质。同时,也需要检查进场的各种机具设备,做好维护保养,为基坑支护作业的顺利实施奠定坚实基础[4]。

3.3.2 明确施工工艺

1)应该对工艺流程进行明确。工程深基坑支护采用的是土钉墙支护,施工流程为:测量放线→基坑开挖→边坡修理→锚杆安装→注浆→编网,喷混凝土→继续开挖。

2)应该优化工艺方法:(1)在支护前,需要做好周边放样,放样完成后上报监理工程师做好审核工作;(2)应该强调开挖和支护的相互配合,采用分层分段开挖的方式,一边开挖一边支护。前一层支护强度达到设计要求后,才能够继续下一层的开挖。

3)应对土钉进行制作,完成开孔作业。土钉中心拉杆采用螺纹钢筋,并与竖直方向是15°倾角。喷锚面层采用200 mm×200 mm钢筋网,以细石混凝土喷施,厚度为100 mm;然后,应该做好钢筋网编制,依照要求做好钢筋网绑扎作业,接头位置错开的长度为500 mm。锚管安装完成后,将其与螺纹钢连接在一起,对钢筋网进行压紧,借助焊接的方式,确保土钉与网片、加强筋形成一个整体。

4)混凝土喷射需要严格依照相应的技术规范进行,选择强度为C20的水泥,将粗骨料粒径控制在5~15 mm,配合比为水泥∶石子∶沙=1∶2∶2,通过添加速凝剂的方式,将混凝土的初凝时间压缩到10 min以内[5]。

4 结语

工程建设中,岩土勘察和深基坑支护是非常重要的环节。前者可以为工程的施工提供地质水文信息,保证施工的有序进行,后者可以有效避免深基坑施工过程中的边坡滑塌等问题,保障施工安全,将二者有机结合在一起,能够促进工程施工质量的显著提升。

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