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

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]。