半地下式筒仓结构深基坑支护工程质量与安全控制

2021-09-14王猛

河南科技 2021年11期

关键词：锚杆深基坑

王猛

摘要：本文以河南大有能源新安煤矿选煤厂技改项目原煤仓工程中的基坑为研究对象，首先探讨深基坑支护设计方案，然后分析深基坑支护施工前期的组织和技术准备，之后分析工程施工中的质量和安全控制，最后提出基坑监测及应急预案。

关键词：深基坑;土钉墙;锚杆;微型桩

中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）11-0101-03

Quality and Safety Control of Semi Underground Silo Structure

Deep Foundation Pit Support Engineering

WANG Meng

（Yima Mining Area Construction Project Quality Supervision Station of Coal Industry，Yima Henan 472300）

Abstract： In this paper， Henan Dayou Energy Xin'an Coal Preparation Plant technical transformation project in the raw coal bunker engineering foundation pit as the research object， first discussed the deep foundation pit support design scheme， and then analyzed the organization and technical preparation of the early construction of deep foundation pit support， and then analyzed the quality and safety control of engineering construction， and finally put forward the foundation pit monitoring and emergency plan.

Keywords： deep foundation pit;soil nailing wall;anchor rod;micro pile

1 工程特点

河南大有能源新安煤矿选煤厂技改项目原煤仓工程为一个直径18 m的钢筋混凝土筒仓结构，建筑高度为27.2 m，采用筏板基础。基坑深度为15.3 m，大致呈2个半圆形，北侧基坑上口直径33.6 m，深度15.3 m;南侧基坑上口直径43.2 m，深度11.3 m。该工程位于洛阳有生工矿游（3A级）景区内，场地地势起伏较大，北高南低，周边环境复杂，施工场地狭小。

2 工程地质及水文条件

场区地貌为低小丘陵，勘察期间，场地内未发现地质作用及对工程不利的埋藏物。地勘揭示的地层如下。①杂填土：杂色，层厚0.3～6.7 m，平均厚度2.2 m。②粉质黏土：黄褐色，硬塑至坚硬，层厚2.6～6.4 m。③粉质黏土：黄褐色，硬塑至坚硬，局部可塑，局部见褐色斑纹;场地普遍分布;层厚1.6～5.3 m，平均厚度3.2 m。④粉质黏土：黄褐色，硬塑至坚硬，个别可塑;层厚0.9～6.0 m。⑤卵石：灰色，稍湿，密实，一般粒径为3～4 cm，最大粒径大于13 cm;场地局部分布;平均厚度6.0 m。⑥泥岩：浅黄、灰白层状构造，具水平层理，解石含量约15%，上部1～3 m为强风化，其余层段为中风化。经前期勘探，本工程未见地下水，故地下水不会对基础及基础施工造成影响。

3 深基坑支护设计方案选定

原设计方案采用排桩加钢管内支撑作为支护体系，鉴于排桩钢管内支撑体系造价较高，施工成本较高，且成孔机械较高，对周边架空线路有影响，综合本工程的特点、周边环境、施工顺序、地层条件，经多方论证，决定在北侧靠近矿区派出所的位置设置两排Φ200 mm微型桩（间距1 m，长度内侧20 m/外侧15 m），基坑采用土钉墙+锚索的复合支撑体系。基坑支护平面布置见图1，基坑支护1-1截面见图2。

4 深基坑支护施工前期的组织和技术准备

第一，项目参建单位应建立组织保证措施。工程各方应建立健全质量、安全保障体系，明确项目安全、质量责任人。施工方应加强施工管理，保证施工管理人员、专职安全生产管理人员、特种作业人员、其他作业人员等作业人员的配备和分工。

第二，严格检查施工组织设计、专项施工方案的编写及实施情况[1]。应严格控制深基坑开挖、支护、降排水专项施工的编制、论证、审批手续。

第三，施工前期要对该工程的重大危险源进行识别，例如：影响基坑工程安全性、适用性的材料低劣、质量缺陷、构件损伤;邻近的房屋结构安全，以及相邻地下管线、管沟可能产生的渗漏;雨季施工，土钉墙、浅层设置的预应力锚杆可能失效或承载力严重下降;基坑开挖可能产生过大隆起;暴雨或强降雨降水施工用电中断、基坑降排水系统失效等。

5 工程施工中的质量和安全控制

5.1 加强对施工过程中原材料、构配件的質量控制

土钉、锚杆、钢筋、水泥浆液、腰梁型钢、喷射用砼材料等严格落实原材料进场验收制度，要对有要求或存有异议的原材料进行力学性能复试。注浆水泥、喷射混凝土应严格进行配比设计，注浆料和喷射用混凝土，应进行试注和试喷试验。

5.2 严格工序过程控制

要对微型桩的桩位偏差、垂直度、成孔深度、填充料、注浆压力等关键指标进行严格控制[2]。土钉钻孔的倾角误差、孔径允许误差、孔深允许偏差应严格控制在设计值内。上层土钉注浆体及混凝土面层达到设计强度70%或在其龄期达到72 h后方可开挖下层土方。注浆前，应确保将孔内残留的虚土清除干净，注浆后当液面下降，应及时进行补浆。张拉预应力锚杆时，应严格按照张拉设计值进行，当锚杆固结体的强度达到15 MPa或设计强度的75%后，方可进行锚杆的张拉锁定。张拉锚杆时，应平缓加载，加载速率≤0.1 kN/min;在张拉时，锚杆位移和压力表压力应保持稳定，拉力应考虑锁定过程中的预应力损失量，锁定时的拉力应取设计锁定值的1.1～1.15倍。锚杆锁定时，若出现锚杆松弛、脱落、锚具失效等问题，应及时进行修复和再锁定。砼喷射作业应分段自下向上均匀进行，一次喷射厚度不宜小于40 mm。喷头应尽量与受喷面保持垂直，距离宜为0.6～1.0 m[3]。

5.3 严格施工过程的质量检测

在土钉注浆固结且强度达到10 MPa或达到设计强度的70%后，应及时对土钉的抗拔承载力进行检测[4]。试验数量不小于土钉总数的1%，且每层不少于3根，根据本基坑的安全等级要求，其抗拔承载力检测值应大于等于土钉轴向拉力标准值的1.3倍。喷射混凝土面层喷射厚度采用钻孔检测。锚杆的抗拔承载力试验应在锚固段注浆固结体强度达到15 MPa时进行，检测数量不应小于检测总数的5%，且同一土层中的锚杆检测数量≥3根，抗拔检测值为轴向拉力标准值的1.3倍。

6 基坑监测及应急预案

6.1 基坑监测

该工程按一级基坑进行监测，每次测量应采用相同的测量线路和相同的测量方法，要求固定仪器和人员，尽量在基本相同的环境和条件下工作。布设建筑物沉降、倾斜监测点7个。坡顶和中间平台应加密观测，基坑共设置水平和竖向位移监测点18个。施工中，根据施工进度和天气情况，随时加大观测频率，如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，并分析原因，采取还土、坡顶卸载、坡脚加载等加固措施，确保边坡安全[5]。监测项目、报警值及实际监测结果如表1所示。

6.2 应急预案及实施

项目建立应急领导小组及其他现场抢险小组，认真对基坑施工过程中存在的风險进行分析，针对风险成因建立预防、规避方案及应对措施。同时，建立监测数据实时反馈机制，与邻近项目工地建立安全储备物资共享机制，定期组织应急抢险演练。

7 结语

本工程基坑已经回填至设计标高，基坑支护作为一个临时措施已经圆满完成了自己的使命。笔者根据实践，提出在深基坑施工质量与安全控制时应注意的问题。

第一，严格履行质量验收程序，涉及风险分项工程时，必须先进行条件验收，再进行施工，严禁不具备条件就进行施工。

第二，针对风险项目必须制定相关的方案，并对照方案检查相应的设备、材料等落实情况，同时，建立全天候、全覆盖的检查、巡查制度。

第三，认真核查每日的监测数据，如有异常，必须查明原因，必要时及时启动应急预案。

第四，确保相关安全监测设施、点位有效，发现损坏及时补齐，确保监测数据真实可靠。

参考文献：

[1]陈忠汉，程丽萍.深基坑工程[M].北京：机械工业出版社，2001.

[2]国家行业标准.建筑基坑支护技术规程：JGJ 120—2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2018.