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        某深基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題綜合分析

        2020-01-18 07:57:10黃鷺君
        綠色環(huán)保建材 2020年1期
        關(guān)鍵詞:黏性風(fēng)化型鋼

        黃鷺君

        廈門永同昌置業(yè)有限公司

        1 引言

        基礎(chǔ)底板通常會(huì)在集水井、承臺(tái)和電梯井的影響下而出現(xiàn)局部落深區(qū),這個(gè)所謂的局部落深區(qū)就是我們常說的坑中坑,其形式就是在大基坑下方繼續(xù)挖小基坑。與此同時(shí),坑中坑具有多種支護(hù)形式,施工人員可以結(jié)合基坑實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇,一旦支護(hù)形式選擇不合理,就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工問題和安全事故的發(fā)生。因此,對某深基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題進(jìn)行綜合分析,其意義十分重大。

        2 工程項(xiàng)目概況

        2.1 工程項(xiàng)目簡介

        某工程所處的位置是廈門集美區(qū),項(xiàng)目底板底標(biāo)高為5.1m。目前,基坑尚處在土方開挖階段,其標(biāo)高介于6.5m~7.0m之間,該工程坑中坑處在項(xiàng)目原外基坑支護(hù)東北角,其東側(cè)和北側(cè)與大基坑間的距離僅有11.3m,其深度介于4.0m~6.9m 之間,全風(fēng)化花崗巖是基坑的底端持力層。灌注樁是原來的外基坑支護(hù)形式,其設(shè)計(jì)長度為12.6m~17.0m,嵌土深度9.35m,樁徑Φ1000@1500,其位置如圖1所示。

        圖1 坑中坑項(xiàng)目所處位置

        2.2 坑中坑地質(zhì)情況分析

        結(jié)合項(xiàng)目的巖土工程勘察報(bào)告得知,該坑中坑項(xiàng)目基坑底端已經(jīng)有部分進(jìn)入了全風(fēng)化花崗巖。其具體情況表現(xiàn)在以下方面。

        (1)地質(zhì)條件。該坑中坑項(xiàng)目底板標(biāo)高為5.10m,尚處在土方開挖階段,目前的標(biāo)高接近6.5m~7.0m,殘積砂質(zhì)黏性土是3#樓電梯井基坑開挖的主要土質(zhì),且分布較為廣泛,最低厚度為3.90m,而最大厚度為17.10m,其頂板埋深處于7.0m~13.40m 的范圍內(nèi),其最大標(biāo)高接近13.95m。黏性土顏色以灰黃色、褐黃色以及灰白色為主,長石風(fēng)化的粘粉粒和少量的石英砂礫是其主要組成部分,其中,直徑大于2mm的顆粒占比較高。原來的巖結(jié)構(gòu)具有十分清晰的特征,花崗巖是母巖,具有較低的干強(qiáng)度和較差的韌性,切面存在一定的光澤,在對其進(jìn)行搖振后,并未出現(xiàn)反應(yīng),在對其進(jìn)行實(shí)測后,發(fā)現(xiàn)其標(biāo)貫基數(shù)小于30擊,與中等壓縮性土的特點(diǎn)相契合,這種土具有較高的力學(xué)強(qiáng)度,在自然狀態(tài)下,其工程性能相對偏高。這一層的土屬于風(fēng)化殘積物,總體言之,可以發(fā)現(xiàn)其風(fēng)化規(guī)律為自上而下,簡言之,風(fēng)化程度由上而下逐漸遞減,具有較高的力學(xué)強(qiáng)度,且標(biāo)貫擊數(shù)呈增加的趨勢,屬于特殊土,其特性為遇水容易變軟、崩解,其強(qiáng)度也會(huì)隨之下降[1]。

        (2)水文條件??又锌禹?xiàng)目所在地的地下水,其作用為賦存和填補(bǔ)殘積砂質(zhì)黏性土、中砂空隙以及填土的孔隙和裂隙。通過上述分析可知,項(xiàng)目所在地的土質(zhì)多為黏性土,其滲透性較差,屬于弱透水層。為此,加大了施工難度,選擇合適的支護(hù)形式,就顯得尤為關(guān)鍵了。

        3 某深基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題綜合分析

        3.1 原施工方法

        在初次制定施工方案時(shí),設(shè)計(jì)人員考慮到坑中坑工程尚處于開挖階段,并且沒有明確地下室細(xì)部圖紙,尚未設(shè)計(jì)坑中坑,于是就采取了管井降水配合土釘墻支護(hù)形式,究其原因,主要是這種支護(hù)形式,與其他幾種支護(hù)形式相比,具有工期短、且止水能力強(qiáng)的作用,故有利于縮短施工周期,控制施工成本。但與此同時(shí),這種支護(hù)形式還存在一些缺點(diǎn),譬如容易受到地質(zhì)條件的限制,如果花崗巖風(fēng)化較為嚴(yán)重,該支護(hù)方法難以適用。該工程在正式施工開始前,已經(jīng)進(jìn)行了降水井施工,在各個(gè)基坑附近均設(shè)置了3~4口的管井,其直徑為300mm左右,單井抽水量為每天240t??又锌釉谌⊥潦┕るA段,采用的方法為60°放坡,然后將強(qiáng)度等級為20的混凝土噴射到坡面,噴射厚度為80mm,由于工程地質(zhì)為殘積砂質(zhì)黏性土,透水性不強(qiáng),因此,無須再進(jìn)行補(bǔ)噴[2]。

        3.2 施工問題分析

        在按照原施工方案進(jìn)行施工之后,不久便出現(xiàn)了施工質(zhì)量方面的問題,首先是坡底的殘積砂質(zhì)黏性土大量流失,并且在工程樁之間形成了空洞,洞的深度接近1.5m,其高度約為1.8m。為滿足施工機(jī)械的作業(yè)需求,還將其中一口降水井拆除,致使基坑排水效率下降,坑內(nèi)逐漸浮現(xiàn)出一些積水。隨之而來的就是土體崩塌,坡邊緣已經(jīng)澆筑完成的地下室墊板,開始出現(xiàn)裂隙,坡體穩(wěn)定性進(jìn)一步下滑,與此同時(shí),基坑內(nèi)的淤砂逐漸與泥漿相融合,其深度達(dá)到了1.3m,在這種情況下,施工只能停止,為保證施工質(zhì)量,施工單位采取了重新回填壓實(shí)的方法,然后再選擇合適的支護(hù)形式。

        3.3 合理選擇坑中坑支護(hù)形式

        圖2 型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)

        通過上述分析得知,該坑中坑項(xiàng)目的主要土質(zhì)是殘積砂質(zhì)黏性土,具有分布范圍廣泛和厚度不均勻的特點(diǎn),這種土質(zhì)與普通的土質(zhì)相比,透水性不強(qiáng),但不排除局部張性裂隙發(fā)育,水量豐富的可能性,結(jié)合工程的地質(zhì)條件和水文條件特點(diǎn)以及原施工方案引發(fā)的施工問題,本文建議坑中坑項(xiàng)目工程可以從灌注樁加鋼對撐支護(hù)、鋼板樁鋼對撐支護(hù)和型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)三種支護(hù)形式方案中進(jìn)行選擇。(1)灌注樁加鋼對撐支護(hù)。雖然這種支護(hù)形式具有非常強(qiáng)的穩(wěn)定性,能夠保證施工質(zhì)量,但存在施工周期長,且造價(jià)高昂的特點(diǎn)。(2)鋼板樁鋼加對撐圍護(hù)。這種支護(hù)形式方案施工周期較短,同時(shí)具有止水的作用,但容易受到地質(zhì)條件的限制,因此,鋼板樁難以施工。(3)型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)。這種支護(hù)形式具有工期短,適應(yīng)能力強(qiáng),不會(huì)受到全風(fēng)化花崗巖地質(zhì)的限制。綜合考慮后,認(rèn)為該坑中坑工程應(yīng)選擇型鋼樁加鋼對撐圍護(hù),如圖2所示。

        3.4 型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)施工

        在確定坑中坑項(xiàng)目支護(hù)形式之后,需要制定和實(shí)施性鋼樁基坑支護(hù)施工方案,接來下,本文會(huì)對型鋼樁加鋼對撐支護(hù)施工方案進(jìn)行簡單介紹。

        (1)選擇設(shè)備。為節(jié)省工期,保質(zhì)保量地完成施工任務(wù),施工人員應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,選擇合適的施工設(shè)備,建議施工單位在施工過程中選擇液壓履帶式打拔機(jī)。究其原因,主要是這個(gè)設(shè)備與履帶吊振動(dòng)錘相比,重量較輕,故移動(dòng)速度快,施工效率高,且安全性有保障,可以實(shí)現(xiàn)全天候施工。

        (2)定位放線。放出準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)灰線,然后依據(jù)圖紙,從結(jié)構(gòu)線每側(cè)引出一定尺寸的線,其長度大約是2m,目的在于為型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)留出施工作業(yè)面,沿著線的方向打樁即可。與此同時(shí),還應(yīng)在方向線挖側(cè)進(jìn)行溝槽的開挖,其寬度為0.5m,深度為0.8m,使用木樁引出溝槽兩端的定位線,在實(shí)際施工階段,施工人員應(yīng)注意校合,確保樁始終位于同一直線上,為后續(xù)的支撐施工創(chuàng)造有利的條件。

        (3)打入型鋼樁。坑中坑工程可以使用H型鋼樁,其長度為12m,這種鋼樁與項(xiàng)目施工要求相符。在運(yùn)輸和存儲(chǔ)鋼樁時(shí),應(yīng)該采取有效的防護(hù)措施,避免變形影響其質(zhì)量。在進(jìn)樁階段,需要將其卸在離打樁機(jī)距離不超過5m的地方,由打樁機(jī)將其夾起,置于灰線上方,同時(shí)使用輔助工具,調(diào)整好打拔機(jī)的方向。此外,施工人員還要還要采取有效的措施,避免型鋼樁自然跟進(jìn)。

        (4)應(yīng)用結(jié)果。實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明,坑中坑項(xiàng)目應(yīng)用型鋼樁加鋼對撐圍護(hù),使坑中坑施工安全大大提升,與此同時(shí),還控制了施工成本,縮短了施工周期,故取得了良好的施工效果,在施工結(jié)束后,并未出現(xiàn)施工質(zhì)量及安全問題。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,本文以某坑中坑工程項(xiàng)目為例,綜合分析了基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題,在經(jīng)過考慮和比較后,認(rèn)為選擇型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)方案較為合理。究其原因,主要是這種圍護(hù)形式有利于保障施工安全,控制施工成本,且適應(yīng)性強(qiáng),與該工程施工要求相吻合。

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