王生林
(上海綠地建筑工程有限公司, 上海 200232)
深基坑建設(shè)是建筑體施工建設(shè)的初始步驟,也是關(guān)鍵步驟。良好的深基坑承壓水降水施工不僅可以改善整個(gè)建筑的基礎(chǔ)承壓降水屬性,同時(shí)可有效增加整個(gè)城市建設(shè)的安全性。在城市的地下建設(shè)中,通過(guò)增加系統(tǒng)的多樣化構(gòu)建,除了可以較大程度在改善原有建筑施工技術(shù)基礎(chǔ)上,還可以較大程度地增加整個(gè)工程建設(shè)的效率。本項(xiàng)目考慮到地區(qū)的地質(zhì)以其結(jié)構(gòu)的特殊性,在地基開(kāi)挖過(guò)程中,往往較容易出現(xiàn)涌突、塌陷等多種現(xiàn)象,處理好深基坑承壓對(duì)于安全建設(shè)非常重要。
本項(xiàng)目以鹽城環(huán)保產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為對(duì)象展開(kāi),該工程的建設(shè)場(chǎng)地稍有起伏,地貌上處于瀉湖相沉積平原,地面高程在2.10~3.05m 之間,整個(gè)工程建設(shè)類(lèi)型屬于黃海高程,其黃海高程為2.71m。
地基土的依據(jù)工程建設(shè)用地主要表現(xiàn)類(lèi)型主要包括有:
素填土:灰黃,濕,主要成份為粉土,表層含少量植物根莖,土質(zhì)松散,不均勻。溝塘部位厚度較大,下部為淤泥,黑色,厚20~30cm。
粉土:灰黃色,濕~很濕,稍密,夾粘性土薄層, 薄層厚3~10mm,層理清晰,搖振反應(yīng)中等,無(wú)光澤反應(yīng),韌性及干強(qiáng)度低,土質(zhì)欠均勻。溝塘部位該土層缺失。
淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰色,微臭,飽和,流塑,夾粉土團(tuán)塊或薄層,局部互層狀,薄層厚3~15mm,層理清晰,無(wú)搖震反應(yīng),切面稍有光滑,韌性及干強(qiáng)度中等,土質(zhì)不均勻。
粉砂:黃灰色,濕,密實(shí),含少量貝殼和云母碎屑,粘粒含量平均為5.1%,土質(zhì)欠均勻。淤泥質(zhì)粉土:灰色~灰黃色,飽和,流塑,夾大量淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土薄層, 薄層厚1~20mm,層理發(fā)育,韌性及干強(qiáng)度低,土質(zhì)不均勻。
粉砂夾粉土:灰色~灰黃色,粉砂:濕,密實(shí),局部中密,含貝殼碎屑,粘粒含量平均為8.3%等
本項(xiàng)目場(chǎng)地地下水類(lèi)型主要為孔隙潛水,其次為承壓水。
孔隙潛水主要賦存于第8A 層以上土層中,其補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水及地表水,其排泄方式主要為自然蒸發(fā)和側(cè)向徑流,水位呈季節(jié)性變化;承壓水賦存于含水土層中,其補(bǔ)給來(lái)源主要為同一含水層的側(cè)向補(bǔ)給,其排泄方式主要為側(cè)向徑流,地下水徑流緩慢,處于相對(duì)停滯狀態(tài)。
對(duì)本工程有影響的地下水類(lèi)型主要為孔隙潛水,勘察期間測(cè)得場(chǎng)地內(nèi)初見(jiàn)水位標(biāo)高為0.86~1.04m,黃海高程穩(wěn)定水位標(biāo)高為0.96~1.14m。擬建場(chǎng)地近3~5年內(nèi)黃海高程最高地下水位為1.88m,歷史最高地下水位為1.90m,最低地下水位為0.38m,年變化幅度約為1.40m。場(chǎng)地環(huán)境類(lèi)型為Ⅱ類(lèi)。
工程建設(shè)的特點(diǎn)是項(xiàng)目施工繁雜,流程較多元。難點(diǎn)主要有:受到季節(jié)性影響較大,在施工總工期內(nèi)逢四季,因此合理安排和組織是項(xiàng)目管理中的重中之重。其次是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,設(shè)有后澆帶,地下室防水、抗?jié)B要求高,施工難度大。
本工程在施工附屬消防泵房時(shí),由于設(shè)于地下,且緊鄰寶瓶湖,地下水位較高對(duì)于施工難度稍大,故采取了相關(guān)降水施工措施,以滿(mǎn)足施工的正常進(jìn)行。
整個(gè)基坑采用雙軸深攪樁作為止水帷幕和重力式擋墻。工程基坑設(shè)計(jì)采用雙軸攪拌樁作為止水帷幕和重力式擋土墻,具體為靠近湖的基坑南側(cè)采用4 排止水帷幕樁,樁長(zhǎng)為14 米,基坑其他三側(cè)采用8 排止水帷幕樁,樁長(zhǎng)為12 米,另考慮基坑局部有深基坑,開(kāi)挖深度超過(guò)6 米,故靠近深基坑周?chē)捎?0 排止水帷幕樁,樁長(zhǎng)為12 米,電梯井部位采用深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),故在電梯井四周采用4 排止水帷幕樁加固土體,由于本基坑開(kāi)挖較深,為防止基坑土體隆起,在基坑內(nèi)另打4 排止水帷幕樁加固土體。
地下連續(xù)墻建設(shè)是地塊基坑支護(hù)及土方開(kāi)挖工程的重要建設(shè)基礎(chǔ)。在該項(xiàng)目建設(shè)中,地庫(kù)東側(cè)及北側(cè)均為施工現(xiàn)場(chǎng)辦公用房,為二層樓活動(dòng)板房。土方開(kāi)挖施工過(guò)程中,由于止水帷幕墻局滲水較重,以至出現(xiàn)流沙現(xiàn)象,致使東側(cè)活動(dòng)房年地面開(kāi)裂,在此需要根據(jù)墻體狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)更正,保證地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
在進(jìn)行地下連續(xù)墻的建設(shè)上,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加以及時(shí)勘察;地下地庫(kù)的連續(xù)墻東側(cè)為彩鋼板搭設(shè)的二層辦公活動(dòng)板房沿圍護(hù)樁東側(cè)約1m 左右有間斷不規(guī)則裂縫,底層地面縫寬約20-30mm。圍護(hù)樁坑內(nèi)側(cè),因局部滲漏,未及時(shí)處理封堵,水泥土樁洗蝕成孔洞,且塌孔附近有一口降水管井離圍護(hù)樁較近。針對(duì)上述地下連續(xù)墻的建設(shè)中所出現(xiàn)的滲漏與地面開(kāi)裂現(xiàn)象,在該工程建設(shè)中的主要原因包括以下幾個(gè)方面:首先是在基坑降水管井布置欠妥;其次在管井抽水的速率大;最后就是對(duì)于圍護(hù)樁塌陷未及時(shí)處理,造成了圍護(hù)樁頂位移、地面開(kāi)裂、樁滲漏的發(fā)生。
地下室墻外側(cè)面積較大,如不注意回填質(zhì)量,則極易造成將來(lái)室外地坪開(kāi)裂。土方采用分層回填,避免雨季影響,確?;靥钔临|(zhì)量。清除基坑內(nèi)的建筑垃圾,包括碎磚及廢樁頂混凝土,保證基坑內(nèi)無(wú)雜物。先在基坑內(nèi)用碎石回填原為排水所開(kāi)的排水溝作為盲溝處理,便于多余水流運(yùn)通道,采用機(jī)械挖土,并卸在基坑邊,由人力車(chē)?yán)M(jìn)基坑回填。回填土的含水量不能過(guò)小,也不能過(guò)大;過(guò)小不能夯實(shí),可適當(dāng)灑水,過(guò)大則易成橡皮土,應(yīng)翻松、晾干后回填?;靥钔练巾毞謱雍粚?shí),每層厚度控制在300mm 左右,各層之間盡量采用同一層土填筑。夯實(shí)密度試驗(yàn)。合格后方可回填上一層?;靥钔翉囊欢讼蛄硪欢诉M(jìn)行,嚴(yán)禁載重車(chē)輛直接碾壓地梁及承臺(tái)結(jié)構(gòu),在覆土面厚度不夠的地域,要求采用人工裝土,手推車(chē)運(yùn)土進(jìn)行回填。
基坑內(nèi)共布置91 口潛水降水井,基坑外圍布48 口觀(guān)測(cè)井,該建設(shè)包括輔助用房部位。在降水上首先是疏干井的成井施工階段應(yīng)邊施工邊抽水,即完成一口投入降水運(yùn)行一口,在基坑開(kāi)挖前,水位保持在坑底開(kāi)挖面以下0.5~1m。封井采取在井管內(nèi)先填瓜子片然后再灌注混凝土的封堵方法。
其次是減壓井施工結(jié)束后,注意觀(guān)察水位,必要時(shí)才進(jìn)行降水減壓,防止基坑底部突涌,按需降水,盡量減少減壓降水引起的對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。
最后是井的開(kāi)啟與封閉:對(duì)于減壓井,待第一層土方開(kāi)挖完成后開(kāi)啟,待底板澆筑完成后封閉;對(duì)于疏干井,土方開(kāi)挖前15 天開(kāi)始降水,具體封井時(shí)間及封井?dāng)?shù)量現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求而定。
抽水降水試驗(yàn)是用來(lái)驗(yàn)證整個(gè)景觀(guān)數(shù)量的多少以及其景觀(guān)建設(shè)的深度對(duì)于降水效果的排泄能力。
抽降水結(jié)合根據(jù)本項(xiàng)目采用水泥土攪拌樁雙重加固特點(diǎn),圍護(hù)樁樁長(zhǎng)為12-14m,不僅要將減壓降水布置在基墳的內(nèi)部,而且必須保證減壓井過(guò)慮器底端的埋設(shè)深度不超過(guò)隔水帷幕底端的深度,才是真正意義上的坑內(nèi)減壓降水。當(dāng)?shù)貛?kù)該部位土層挖至標(biāo)高-6.000m 左右時(shí),由于地下土質(zhì)層的成因不確定性,出現(xiàn)了滲水與流沙現(xiàn)象,我們立即停止開(kāi)挖,在池坑?xùn)|、西與南側(cè)開(kāi)始開(kāi)槽布置輕型井點(diǎn)降水管線(xiàn)進(jìn)行坑內(nèi)輸干減壓降水。采用¢48×3.5 的鋼管制作成真空吸附強(qiáng)降水管,管長(zhǎng)6m,降水幅度如剖面圖所示。同時(shí)要注重滿(mǎn)足基坑底部抗?jié)B穩(wěn)定與抗突涌穩(wěn)定性要求。
輕型井點(diǎn)施工是整個(gè)深基坑承壓水降水處置的關(guān)鍵性施工步驟,在工程建設(shè)上是按照按平面布置圖U 形式布置的,在整個(gè)的工程建設(shè)布局上是依據(jù)以適當(dāng)?shù)拈g距埋入井點(diǎn)管道,在排污池上部,即地庫(kù)基坑內(nèi)用水平鋪設(shè)的總管將各井點(diǎn)管連接起來(lái),在一定的位置設(shè)置真空泵和離心泵。當(dāng)開(kāi)動(dòng)真空泵和離心泵時(shí),地下水在真空吸力的作用下經(jīng)慮管進(jìn)入管井,然后經(jīng)集水總管排出,從而降低地下水位。在開(kāi)始降水施工前,應(yīng)先進(jìn)行試抽水,且抽水量不小于設(shè)計(jì)出水量。進(jìn)管內(nèi)的真空度不宜額定壓力值,宜在井管與真空泵的吸氣位置處安裝高靈敏度的真空壓力表監(jiān)測(cè)。同時(shí)對(duì)降水范圍內(nèi)在地質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量控制,防止涌砂現(xiàn)象發(fā)生。通過(guò)輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)及實(shí)施可有效的增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的降水的容納,進(jìn)而使得工程在降水處置過(guò)程中可較大程度地緩解對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響,而增強(qiáng)系統(tǒng)的基坑內(nèi)外壓水的承受性。
通過(guò)深基坑承壓水降水施工后,得到了較為良好的降水試試效果。在主體工程施工建設(shè)中,對(duì)于降水過(guò)程的實(shí)施效果其結(jié)構(gòu),除了使用鋼筋混凝土作為整個(gè)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu),還應(yīng)該考慮整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中所涉及到的內(nèi)部排水問(wèn)題。在項(xiàng)目建設(shè)上,應(yīng)該注意混凝土雙排孔砌塊;內(nèi)隔墻一般需要加氣混凝土砌塊,以而實(shí)現(xiàn)整個(gè)地域的良好防水性。
在該建設(shè)中,防水、防潮是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容,地下室和屋面均為一級(jí)防水。地下室外墻鋼筋混凝土自防水等級(jí)為P8,外側(cè)為所設(shè)定的改性瀝青防水卷材;屋面除自防水板外加防水作法與地下室外墻作法等同。屋面部分為網(wǎng)架及鋼架結(jié)構(gòu)。
在整個(gè)降水實(shí)施過(guò)程中,所實(shí)施的方向是針對(duì)該系統(tǒng)架構(gòu)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)而設(shè)定的,地下部分采取砼實(shí)心磚砌體。各墻體防水等級(jí)良好。通過(guò)上述措施,全面性地采取了相關(guān)降水施工措施,以滿(mǎn)足施工的正常進(jìn)行。
本文對(duì)深基坑綜合建設(shè)施工中,主要針對(duì)涉及基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、基坑降水、抽水降水試驗(yàn)、輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)四部分內(nèi)容加以建設(shè)過(guò)程分析,對(duì)過(guò)程中所使用到的建設(shè)施工方法進(jìn)行總結(jié),明確各類(lèi)建設(shè)過(guò)程中的差異性。在此就針對(duì)鹽城環(huán)保產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為研究對(duì)象,開(kāi)展深基坑綜合建設(shè)施工中的多要素分析。對(duì)系統(tǒng)建設(shè)中難點(diǎn)分析與施工難點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施,總結(jié)給類(lèi)項(xiàng)目建設(shè)中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)提供參考。