和錫鳳

鄭州中核巖土工程有限公司 河南 鄭州 450002

引言

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑樓層高度與日俱增，而為了保證上層建筑的穩(wěn)定，就需要增加基坑的開挖深度，基坑支護(hù)的要求越來越細(xì)致，想要做好生基坑支護(hù)設(shè)計工作，就需要詳細(xì)的基坑土質(zhì)勘測數(shù)據(jù)。深基坑工程勘察工作是保證后續(xù)針對施工作業(yè)進(jìn)行支護(hù)設(shè)計方案確認(rèn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也是在后期確保施工安全順利的基礎(chǔ)保障，能夠通過具體數(shù)據(jù)直到后續(xù)施工，避免一些潛在的事故因素被激發(fā)。我國房建行業(yè)目前正由中高層建筑朝高層建筑發(fā)展的趨勢，這主要是由于當(dāng)前我國城市土地面積緊缺，可用于房建開發(fā)的面積與市場需求相比相對較小，為了確保有足夠的住房建筑用地面積，就只能夠開發(fā)高層建筑，而與普通的房建工程相比，高層建筑對于基坑的穩(wěn)定性有更高的要求。

1 建筑工程巖土勘察的主要任務(wù)

巖土勘察工作主要是對所在區(qū)域的粘土性質(zhì)和場地類型進(jìn)行評估確認(rèn)，進(jìn)行地震效應(yīng)評價，評價建筑地震等級。在進(jìn)行巖土勘察過程中須有針對性地對建筑地區(qū)涉及的地震設(shè)防區(qū)域的類型以及地質(zhì)條件進(jìn)行細(xì)致的區(qū)分，以更好的指導(dǎo)設(shè)計人員對不同地區(qū)的地質(zhì)情況有更深入全面的了解，以便做出針對性的設(shè)計作業(yè)。地震效益評價是沿途勘察的主要任務(wù)，會對施工圖設(shè)計和施工組織都會產(chǎn)生持續(xù)的影響，如果建筑工程的抗震等級能力能達(dá)到6級，那么其抗震性和抗形變能力就比較強(qiáng)，則在進(jìn)行巖土勘察時，勘查人員是需要進(jìn)行正常的地質(zhì)勘察工作即可，如果建筑工程本身的抗震等級較弱，那么就需要其建設(shè)在地基水平更好的地質(zhì)條件上。對此類對象進(jìn)行嚴(yán)肅勘測，需要做好地基加固和彈性防震等施工措施。同時還要對地下水的基本情況進(jìn)行探查，不同的巖石結(jié)構(gòu)和類型對于地下水的防滲透能力存在很大的區(qū)別，如果在勘察過程中沒有對地下水分布區(qū)域和所處位置進(jìn)行準(zhǔn)確的捕捉，那么在后期施工過程中很容易出現(xiàn)地基施工工藝選擇不當(dāng)而導(dǎo)致的滲水情況，進(jìn)而導(dǎo)致地基沉降和建筑物不穩(wěn)定等現(xiàn)象，因此在進(jìn)行沿途勘察時，必須將地下水的所處位置，地下土質(zhì)條件，抗?jié)B透能力，都?xì)w于巖土勘察工作內(nèi)容。需對地下水巖土結(jié)構(gòu)的滲透等級以及地下水所處的相對位置，地下水中內(nèi)含的化學(xué)成分地下水類型進(jìn)行逐一的勘察和記錄。除以上2點(diǎn)之外，巖土勘察作業(yè)還能夠?yàn)樯罨又ёo(hù)提供數(shù)據(jù)支持，幫助施工管理人員確定合適的基坑支付方案，做好施工前的各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備，為保證深基坑開挖過程的安全，需要有準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)予以支持，這樣才能夠?qū)φ麄€工程的形變和承載力進(jìn)行量化分析。

2 基于巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐分析

2.1 做好施工前期勘察工作 在正式實(shí)施巖土工程深基坑支護(hù)作業(yè)前，需要落實(shí)好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，避免給巖土工程支護(hù)設(shè)計施工建設(shè)埋下隱患。在此期間，需要做好三方面的工作:第一，重視對施工區(qū)域周圍環(huán)境的全面勘察，了解基層設(shè)施、管道及管線預(yù)留位置等，并進(jìn)行及時記錄，從而為深基坑施工支護(hù)作業(yè)的高效開展提供專業(yè)支持。與此同時，要提取具備代表性的土樣，做好樣品質(zhì)檢工作，根據(jù)質(zhì)檢結(jié)果設(shè)計完善的支護(hù)方案。第二，加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察，了解深基坑所在區(qū)域的水位變化及補(bǔ)給狀況，滿足施工支護(hù)計劃安全實(shí)施要求。第三，做好施工區(qū)域的巖土勘察工作，設(shè)立好一定數(shù)量的勘察點(diǎn)，并將切實(shí)有效的檢測工作落實(shí)到位，確保巖土工程深基坑支護(hù)施工狀況良好性。其次，在設(shè)計支護(hù)樁施工方案的過程中，應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境和巖土結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確計算力學(xué)參數(shù)，設(shè)計最合理的樁型，準(zhǔn)確計算樁截面與長度，盡量避免給支護(hù)樁使用功能造成負(fù)面影響，確保支護(hù)樁的承載力能滿足實(shí)際需求。在具體設(shè)計工作中，必須謹(jǐn)遵巖土工程施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求與支護(hù)樁的作用，堅持實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性原則，合理規(guī)劃圓形、矩形或者多邊形樁。與此同時，要準(zhǔn)確把握三方面的設(shè)計要點(diǎn):第一，結(jié)合同一類設(shè)計資料和專業(yè)設(shè)計理論知識，依據(jù)施工區(qū)域狀況，準(zhǔn)確定位單樁的承載力，以此加強(qiáng)樁基礎(chǔ)在巖土工程施工建設(shè)中的承載能力。第二，初步完成樁基礎(chǔ)施工設(shè)計作業(yè)后，應(yīng)自己核對樁的數(shù)量及其所在位置，做好數(shù)量編號工作。與此同時，應(yīng)充分利用信息技術(shù)精確計算復(fù)合樁的承載力，采用三維空間來驗(yàn)算分析樁頂?shù)淖饔眯?yīng)。第三，設(shè)計師應(yīng)科學(xué)設(shè)計灌注樁和預(yù)制樁，結(jié)合施工成本、施工現(xiàn)場環(huán)境和施工標(biāo)準(zhǔn)要求選用合適的類型。

2.2 基坑支護(hù)設(shè)計方案 綜合考察現(xiàn)場的周邊環(huán)境、地下管網(wǎng)及巖土層組合等條件，根據(jù)建設(shè)單位對基坑支護(hù)工程的具體要求，為盡可能避免基坑開挖對周圍道路、地下管線及建筑物的影響，本著"安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工"的原則，經(jīng)過細(xì)致分析、計算和方案比較，最終確定排樁+土釘墻+管井降水的支護(hù)方案。設(shè)計方案如下:AB剖面:位于基坑?xùn)|面，安全等級為一級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為11.2m，紅線外為城市道路。此段采用放坡+排樁(坑內(nèi)加固土)進(jìn)行圍護(hù)處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素噴混凝土支護(hù)，采用Φ1200@1600旋挖圍護(hù)樁，樁長為10.7m，嵌固深度為7.0m，樁頂設(shè)置冠梁。BC剖面:基坑?xùn)|面，安全等級為一級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為10.6m。紅線外為城市道路。此段采用放坡+排樁進(jìn)行圍護(hù)處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素噴混凝土支護(hù)，采用Φ800@1200旋挖圍護(hù)樁，樁長為10.7m，嵌固深度為7.0m。CD剖面:基坑北面，安全等級為二級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為24.7m。此段采用土釘墻進(jìn)行圍護(hù)處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高5.2m，坡面采用土釘墻支護(hù)，土釘為鋼管土釘。DE剖面:基坑西面，安全等級為二級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為7.0m。紅線外為幼兒園及高層住宅。此段采用放坡+排樁進(jìn)行圍護(hù)處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高1.5m，坡面采用素噴混凝土支護(hù)，采用Φ800@1200旋挖圍護(hù)樁，樁長為10.7m，嵌固深度為7.0m。EA剖面:基坑北面，安全等級為二級。地下室外墻邊線距離用地紅線最近處約為11.1m。此段采用土釘墻進(jìn)行圍護(hù)處理。整平地面至樁頂按1∶1.5自然放坡，坡高5.2m，坡面采用土釘墻支護(hù)，土釘為鋼管土釘。

2.3 改善深基坑開挖工藝 在巖土工程樁基礎(chǔ)施工作業(yè)中，必須按照標(biāo)準(zhǔn)要求做好樁基礎(chǔ)布置工作。一般情況下，須采取一柱一樁的模式來設(shè)計樁基礎(chǔ)，對于變形縫處理工作，應(yīng)將其設(shè)置于樁結(jié)構(gòu)最佳位置，必要時需采用兩柱合用一樁的設(shè)計方法，需要注意的是，在采用這種方法時應(yīng)力保上面柱子的合力作用點(diǎn)和樁基的中心位置一致。同時，要確保巖土層非擠密樁的樁間距不小于0.5米。在設(shè)計群樁時，應(yīng)做好三角樁、矩形樁與梅花樁的布局工作，在布局過程中，要力保中心能重合于上部結(jié)構(gòu)力的作用點(diǎn)。其次，要借助模量來衡量群樁所受彎矩較大的方向與其所彎曲的截面是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在為單列樁設(shè)計條形承臺時，如果該樁沒有橫向分支，就要合理計算其長度以及與之相關(guān)的連系梁。對于剪力墻和柱子等位置，應(yīng)設(shè)計好橢圓樁基礎(chǔ)。與此同時，必須全面改善深基坑開挖施工技術(shù)，準(zhǔn)確把握施工設(shè)計要點(diǎn)，從測量放線、切線分層開挖、修坡、土層預(yù)留等方面入手，加強(qiáng)機(jī)械開挖施工技術(shù)使用，并通過對坑底寬度檢查及是否到達(dá)設(shè)計標(biāo)高方面的思考，完成好基坑開挖施工作業(yè)。其次，施工技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)使用分層臺階式放坡開挖方式以增強(qiáng)基坑開挖施工安全性。與此同時，應(yīng)充分考慮鄰近建筑物的實(shí)際情況，控制好其與深基坑開挖施工區(qū)域的距離及坡度，并對坑底是否存在裂隙、暗溝等進(jìn)行充分考慮，從而提高深基坑開挖施工質(zhì)量。同時，應(yīng)減少開挖后深基坑的暴露時間，避免對坑底產(chǎn)生擾動作用，給予深基坑高效施工更多的技術(shù)支持，為后續(xù)施工作業(yè)開展創(chuàng)造有利的條件。此外，應(yīng)注意規(guī)范土方開挖施工技術(shù)。通常，在土方開挖中，必要時刻適宜采用盆式開挖方式。通常，第一步土方開挖的深度相對較小，是1.45米，當(dāng)?shù)谝坏纼?nèi)支撐體系中的混凝土強(qiáng)度高于80%，就可以進(jìn)行第二步土方開挖。第三步土方開挖繼續(xù)運(yùn)用盆式開挖技術(shù)，開挖深度通常是5.80m，依然要分兩次開挖。

結(jié)語

在建筑工程施工中，深基坑支護(hù)設(shè)計與巖土工程勘察技術(shù)是關(guān)鍵，對保證基坑工程安全施工具有重要意義。必須采用合理的勘察技術(shù)，準(zhǔn)確勘察巖土特性，為深基坑支護(hù)設(shè)計提供重要依據(jù)。優(yōu)秀的基坑設(shè)計不但能保證施工的安全，還能為建設(shè)方節(jié)省基坑支護(hù)費(fèi)用，促進(jìn)建設(shè)工程行業(yè)健康發(fā)展。