陶春亮 中建八局西北公司助理工程師
陳 堃 浙商銀行科研中心(西安)項目基建小組工程師
李少華 中建八局西北公司工程師
馮玉輝 中建八局西北公司工程師
建筑過程中基坑的穩(wěn)定性會受到很多因素的影響,而基坑作為建筑施工過程中最重要的一環(huán),其安全穩(wěn)定性關(guān)系到建筑物的工程質(zhì)量、施工人員的生命安全及其可能帶來的社會影響等,基坑安全問題引發(fā)的安全事故屢見不鮮?;谏鲜鲈?,本文以浙商銀行科研中心項目為例,分析深基坑施工技術(shù)要點及安全保護措施,提出相關(guān)的安全技術(shù)保障措施。
根據(jù)勘察報告,該場地的土層層序及各層土的特征如下:
素填土(Q42ml),褐黃色,以黃土為主,含植物根系及少量磚塊,厚度0.4~1.2 m。
黃土狀土(Q32al),褐黃色,可少量大孔隙,孔隙壁周圍發(fā)育灰色暈圈。含蝸牛殼,見褐色氧化鐵及錳斑。本層上部見黑壚土薄層,灰褐色,具少量蟲孔等大孔隙,含白色鈣質(zhì)假菌絲體,下部有零星豆粒狀鈣質(zhì)結(jié)核。稍濕~濕,呈堅硬~可塑狀態(tài)。厚度2.0~5.1 m,層底埋深2.5~5.5 m[1]。
中砂(Q32al),淺灰色,以長石、石英為主要成分,含云母片。濕,呈中密狀態(tài)。本層夾粉砂、粉土、粉質(zhì)黏土薄層或透鏡體。厚度4.0~7.2 m,層底埋深9.5~10.3 m。
粉質(zhì)黏土(Q32al),灰黃色至灰色,見少量針狀大孔隙,孔隙壁附著灰色黏粒膠膜。含蝸牛殼碎片,見褐色氧化鐵及錳斑。本層為中砂中的透鏡體夾層。濕~飽和,呈可塑狀態(tài)。厚度0.6~2.7 m,層底埋深8.0~9.7 m。
中砂(Q31al),淺灰色,夾粉土、粉質(zhì)黏土及粗砂薄層,砂質(zhì)較純凈,主要礦物成分以石英、長石為主,含少量圓礫、小卵石及云母。飽和,呈密實狀態(tài)。厚度13.4~14.0 m,層底埋深23.0~23.5 m。
粉質(zhì)粘土(Q31al),灰色,含褐色氧化鐵,結(jié)構(gòu)較致密。飽和,呈硬塑狀態(tài)。本層為中砂中的透鏡體夾層,厚度1.7 m,層底埋深20.0 m。
本場地地下水屬潛水類型,地下水位埋深為12.1~12.8 m(從自然地面算起)。地下潛水補給主要為大氣降水和渭河、灃河側(cè)滲,排泄條件主要為取水井人工開采[2]。
工程基坑為L形,周長約1000m(見圖1)。基坑圍護采用放坡+復(fù)合土釘墻圍護。南側(cè)1-1剖面圍護為鋼管樁結(jié)合4道土釘,2道預(yù)應(yīng)力錨桿,鋼管樁成孔直徑180 mm,冠梁截面尺寸300mm×300mm,混凝土強度C30;東、西、北側(cè)剖面圍護形式為4道土釘,2道預(yù)應(yīng)力錨桿;西南角3-3剖面圍護形式為雙排鋼管樁結(jié)合4道土釘,2道預(yù)應(yīng)力錨桿,圍護長度約為21 m,鋼管樁成孔直徑為180 mm,冠梁截面尺寸為300 mm×300 mm,混凝土強度C30。
①項目開工之前,針對該項目的特殊性及重要性,選拔公司內(nèi)部管理經(jīng)驗豐富的技術(shù)骨干組成項目主要管理人員,同時從各個項目抽調(diào)認(rèn)真、負(fù)責(zé)的施工經(jīng)驗豐富的員工入場施工。
②分析研究工程的地質(zhì)勘察報告,熟知挖土深度范圍內(nèi)與施工相關(guān)的各項參數(shù),包括不同土質(zhì)的物理性能及地下水位情況等,從而有的放矢地制定施工方案。此外,需計算基坑支護結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài),驗算基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變形[3]。
③結(jié)合基坑的各項實際情況,制定可行性高的施工方案,并安排專家對方案進行論證評審。方案經(jīng)審批通過后,成立專項施工小組,由項目經(jīng)理牽頭組織人力、物力進場,做好各項施工準(zhǔn)備工作。
④工程施工中,不但管理人員要具備對安全措施的現(xiàn)場執(zhí)行能力,還要對深基坑支護工序的安全隱患和安全生產(chǎn)操作程序了如指掌。操作人員要具有崗位安全操作技能,保證施工人員進行安全操作。
圖1 現(xiàn)場基坑平面圖
圖2 土層觀測曲線圖
⑤強化對支護現(xiàn)場管控。在施工過程中,開挖、排水會對原有的土體和地下水、鄰近建筑物、周圍管線產(chǎn)生不同程度的影響;改遷或保護管道時,管道往往因為壓力變化可能產(chǎn)生裂縫造成事故。所以,在現(xiàn)場施工中必須派專人密切監(jiān)控。
2.3.1 錨桿、土釘松動管理措施
根據(jù)現(xiàn)場錨桿、土釘松動位置,擴大清理范圍,采用小錘進行人工破除,清理干凈,漏出端頭,在此位置周邊300 mm范圍內(nèi)重新增加1根土釘;土釘采用φ22的鋼筋 ,按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)加工制作,并在土釘上焊接定位器,保證土釘處于鉆孔中心,土釘孔深為土釘長度加200 mm,土釘孔位定位誤差上下左右均小于50 mm,傾角誤差小于5%;注漿從底部開始,邊注邊拔管,孔口部位設(shè)置止?jié){塞及排氣管[4-5]。
2.3.2 坡頂位置增加混凝土封閉及排水施工辦法
現(xiàn)場坡頂位置,清理雜物及松散噴漿面層,上坡頂外擴500 mm范圍澆筑50厚C20細(xì)石混凝土(向坡頂外找坡1%),覆膜養(yǎng)護,至原支護邊坡排水溝內(nèi),排水溝底部兩壁增加2遍12厚JS防水涂料。
2.3.3 脫落噴漿面恢復(fù)施工方法
在邊坡存在松動、有裂紋位置,擴大清理范圍,用小錘破除清理。土方開挖、修坡之后噴射面層砼,先初噴30~40 mm厚面層砼,而后采用格柵型綁扎或點焊雙向鋼筋網(wǎng),埋入坑底以下30 cm,上下段鋼筋網(wǎng)搭接不小于30 cm,在鋼筋網(wǎng)編焊工作完成后再噴射80 mm厚面層砼進行。噴射作業(yè)分段進行,同一分段內(nèi)噴射順序為自下而上。
2.3.4 基坑檢測頻率
對基坑、建筑物沉降觀測每隔幾天監(jiān)測一次,對變形監(jiān)測結(jié)果進行綜合分析,繪制變形曲線圖、變形速率曲線圖、錨桿受力曲線圖,分析變形趨勢是否趨于穩(wěn)定、錨桿受力是否穩(wěn)定,制定相關(guān)施工方案(見圖2)。
隨著城市化進程的日益加快,項目建設(shè)的難度逐漸增大,深基坑工程受環(huán)境因素的影響導(dǎo)致安全隱患頻發(fā),威脅工程質(zhì)量安全。因此,了解工程概況,制定切實可行的技術(shù)措施和安全方案,才能有效加固邊坡護臂,阻擋周圍水流的入滲;通過科學(xué)先進的手段進行檢測,觀察土體變形狀態(tài),制定安全應(yīng)急預(yù)案,強化安全防護措施,達(dá)到更好的基坑支護的安全效果。