【摘要】深基坑支護結(jié)構(gòu)的設計解決了很多只能進行垂直開挖,且對地下深度要求較高的工程施工難題。本文將從泵站深基坑工程實例為出發(fā)點,介紹泵站深基坑支護結(jié)構(gòu)設計,對其應用過程中應該注意的問題進行了思考,以期在未來施工中有一定參考價值。
【關(guān)鍵詞】支護結(jié)構(gòu);深基坑;泵站;設計;應用問題
為了滿足社會的多樣性需求和發(fā)展,建筑工程項目的種類和完成方式也在不斷增加。在某些特殊的建筑工程中,其建筑項目需存在于一個較深的地下空間中,然而這種空間往往會有基坑平面沒有位置放坡的情況出現(xiàn)。這時就需要運用深基坑支護結(jié)構(gòu)來幫助工程進行地下垂直開挖工作。
一、工程的整體情況
1.工程內(nèi)容概況
由于某地區(qū)出現(xiàn)了外江水位頂托現(xiàn)象,導致其在外江高水位時,無法只通過水閘的自排系統(tǒng)解決內(nèi)涌澇水問題,因此需要利用深基坑支護結(jié)構(gòu)來設計建造一座泵站用以排澇。而泵站的防洪標準應屬于100年一遇洪水位。
2.在泵站深基坑支護結(jié)構(gòu)施工中的難點
該泵站的深基坑工程在實際施工是有很多難以處理的地方,主要是受到了其本身修建位置、對泵站質(zhì)量的要求,以及時間緊迫等幾個方面的約束,其具體表現(xiàn)為:(1)所建泵站左右均有建筑物,而基坑也較深,導致整個泵站的施工空間嚴重不足;(2)在進行泵站建筑施工的同時需要進行泄洪導流的工作,而相對應的泄洪導流工作布置極大的影響了施工的正常開展(3)整體而言施工時間太過緊迫,需要在枯水季來臨之前完成泵站在水下主體結(jié)構(gòu)的建設并且完成圍堰拆除工作。
二、具體工程方案設計
1.深基坑支護結(jié)構(gòu)的方案設定依據(jù)
在基坑支護結(jié)構(gòu)的具體方案設計前,需要進行施工現(xiàn)場的實地勘測,勘測結(jié)果為該泵站實際的建立位置,其邊緣用地到水閘和建筑間的距離比較小,而且在實際施工中會導致外江堤的破壞,因此在設計深基坑支護結(jié)構(gòu)時,應該考慮到工程施工對外江提防的破壞程度,為將這種破壞降低到最小,應盡可能的減少江堤破壞的縱向距離,而在深基坑實際開挖的過程中,也應該盡量減少對周邊人行道、水閘管理房和電線塔等建筑物的影響,保證周圍建筑的安全。而由于泵站本身的施工空間嚴重不足,又要顧忌對周圍建筑物的影響,所以決定對泵站進水池等建筑主體采用垂直支護措施進行開挖,減少對本身就不足的施工空間的占用。就該泵站的實際情況分析,深基坑工程進水池與內(nèi)涌的銜接段其幾面高程為0.85m;池基面在金稅前的高程為085—-2.01m;泵室段基面高程為-2.01m。
而經(jīng)過實地勘測考察后,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的內(nèi)涌進水池段及外江出水箱涵斷所揭露的底層具體地質(zhì)表現(xiàn)形式為:人工填土層、含礫砂層、沖淤積淤泥質(zhì)粘土層以及泥質(zhì)砂巖;在泵房斷揭露的底層主要表現(xiàn)形式為:人工填土層、含礫砂層、沖淤積淤泥質(zhì)粘土層以及沖擊含泥細砂。對實際施工地區(qū)的地質(zhì)考察,將成為深基坑支護結(jié)構(gòu)具體方案設計的主要依憑。
2.具體方案的設計
根據(jù)對該泵站建筑地區(qū)的實地土質(zhì)考核,擬定了兩個泵站深基坑支護結(jié)構(gòu)設計方案進行對比分析。(1)方案一具體如下:于基坑外側(cè)采用沖孔灌注樁來作為深基坑的主體支護結(jié)構(gòu),然后在基坑灌注樁之間則采用旋噴樁來達到止水防滲的目的。從地面約8.0m的高程開始以1:2.0放坡開挖至6.5m—7.0m的高程。(2)方案二具體如下:采用重力式格構(gòu)式攪拌樁當作土墻來對整體工程進行垂直支護。其主要是由水泥攪拌樁和樁間的土體共同組成厚度達到3.8m以上的擋土墻來進行支護工作。其中地面約8.0m的高程開始以1:2.0放坡開挖至6.5m—7.0m的高程。
3.兩種方案的選擇
對于方案一來說,其主要優(yōu)點是支護方案完整,整體的施工工藝和技術(shù)要求并不高,以目前的施工技術(shù)而言能夠成熟高效的完成這種施工,其需要的施工期不會很長,同時也能滿足時間方面的問題,而且該施工能夠?qū)獙嵗兴w現(xiàn)出來的地質(zhì)情況,滿足施工過程對施工空間的拘束性和對周圍建筑的低影響性,保證工程的完整和安全,其表現(xiàn)出來的不足在于工程投資要較高。
而就方案二而言,其主要優(yōu)勢是能夠高度滿足施工時期對泵站整體的深度支護要求,且造價相比較為低廉。但這種施工方案在很多方面都有很強的要求和限制性。具體而言如,方案二主要是以擋土墻為支護手段,而擋土墻的厚度要求對實際的布置有相當大的難度,且攪拌樁的工程量十分龐大,對施工水準有著高度要求,而即使在施工技術(shù)上可以達到這種要求,也需要較長的工期來完成,而且其在施工過程中,很難對周圍建筑的完整性進行高度的保證,有可能過多的造成外江堤的破壞,影響了之后外江堤的防護工作。
三、對基坑的安全性進行監(jiān)測
在深基坑工程實施過程中,需要對周邊建筑的穩(wěn)定和基坑開挖進行安全性監(jiān)測。安全性監(jiān)測主要涵蓋的內(nèi)容有:(1)對支護結(jié)構(gòu)水平的位移,需要在基坑的南側(cè)邊頂部設置4個水平位移監(jiān)測點,對整體支護結(jié)構(gòu)是否在泵站深基坑開挖的施工過程中出現(xiàn)側(cè)向變形;(2)對基坑周邊布置4個對土體沉降現(xiàn)象的觀測點,實時觀測泵站深基坑開挖的施工過程中是否出現(xiàn)土體和周圍道路的沉降現(xiàn)象;(3)需要對泵站地下水位進行精密的水位測量,保證精度在5mm以內(nèi),具體測量可以采用在孔內(nèi)設置水位管的方式,然后通過水位計來完成測量:(4)需要對灌注樁樁體的深層水平位移進行監(jiān)測,其具體監(jiān)測方式為在灌注樁樁體埋設4只測斜管,每只間距在25m-30m之間,具體數(shù)值需要根據(jù)樁體在坡側(cè)的實際情況進行設計。
四、結(jié)束語
總體而言,深基坑支護結(jié)構(gòu)的設計工作是一個龐大且復雜的系統(tǒng)向工程。其所涵蓋的因素太多,且工程的難度很大程度是由自然環(huán)境和地理位置及周圍建筑情況所決定的,難以在施工過程中找到一個良好的平衡點滿足各方面的需求。這同時也說明了深基坑支護結(jié)構(gòu)的設計需要切實的參考工程實地情況,將多方因素納入在內(nèi),進行嚴謹縝密的方案構(gòu)思和選擇。就本文而言,所介紹的工程實例切實的達到了深基坑支護結(jié)構(gòu)設計的期望施工效果,其中某些方面的處理或可成為今后類似泵站基坑支護結(jié)構(gòu)設計的參考方向。