王 武
(四川志德巖土工程有限責(zé)任公司,四川 成都 610000)
現(xiàn)階段,城市基礎(chǔ)設(shè)施體系日益完善。在城市居民數(shù)量不斷增多的形勢下,城市居民住房需求、出行需求均有所增長。為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求,房建、路建等項(xiàng)目不斷增加。深基坑支護(hù)建設(shè)項(xiàng)目,是建筑工程項(xiàng)目的重要組成部分,不僅會(huì)影響工程施工質(zhì)量,也會(huì)對建筑成果后期的使用壽命產(chǎn)生影響。在建筑工程巖土施工環(huán)節(jié)中,科學(xué)合理的設(shè)計(jì)深基坑支護(hù),能夠?yàn)槭┕と藛T提供準(zhǔn)確的指導(dǎo),在保障建筑工程施工安全性的同時(shí),能夠提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益水平及綜合競爭力,對于建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展有促進(jìn)性的作用。從此種角度來看,本研究具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值和意義。
在巖土施工中,重視深基坑支護(hù)是十分有必要的。其一,重視深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),可保障施工安全性?;谏罨又ёo(hù)的特殊性,設(shè)計(jì)人員能夠從客觀、全面的角度了解項(xiàng)目的重難點(diǎn)及質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)情況,通過設(shè)計(jì)交底的形式指導(dǎo)施工單位,在施工中采取行之有效的措施,解決施工環(huán)節(jié)的缺陷。同時(shí),施工人員應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通,結(jié)合圖紙會(huì)審形式,明確設(shè)計(jì)人員的意圖和想法,從整體上保障施工質(zhì)量,盡可能減少施工質(zhì)量事故及安全事故。其二,重視深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),可提高企業(yè)效益??茖W(xué)設(shè)計(jì)深基坑支護(hù),能夠確保建筑工程項(xiàng)目巖土施工有序開展,確保項(xiàng)目在規(guī)定周期內(nèi)完成施工。同時(shí),可確保深基坑支護(hù)嚴(yán)格按照施工流程和標(biāo)準(zhǔn)操作,保障施工的整體質(zhì)量及安全性,延長建筑的使用壽命,為企業(yè)增加效益。
在巖土施工中,深基坑支護(hù)是比較關(guān)鍵的施工內(nèi)容。深基坑支護(hù)技術(shù)類型較多,具體表現(xiàn)為以下幾種。其一,灌注樁技術(shù)。該技術(shù)是利用旋挖機(jī)或沖擊鉆機(jī)、回旋鉆機(jī)、沉管機(jī)等成孔機(jī)械,于施工現(xiàn)場就地成孔,隨后將混凝土灌注進(jìn)孔中,形成灌注樁。樁可分為兩種,一是素混凝土灌注樁,二是鋼筋混凝土灌注樁,后者更為常見。成孔期間,保護(hù)孔壁時(shí)以泥漿護(hù)壁為主,有時(shí)需采用長鋼護(hù)筒措施甚至采用全護(hù)筒鉆進(jìn)成孔,當(dāng)?shù)貙虞^軟時(shí)可采用振動(dòng)沉管灌注樁或長螺旋鉆孔壓灌樁工藝以減少環(huán)境污染。其二,錨桿支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)是在鉆好的孔中,置入由金屬件或是聚合物件等制作成的抗拉結(jié)構(gòu)桿體并且灌注漿液形成錨桿。以錨桿形成的支撐體系,能夠承受較大的土壓力,在避免結(jié)構(gòu)變形方面可發(fā)揮明顯作用,成本相對較低,且有較強(qiáng)的靈活性。其三,土釘墻支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)是在土體中施工細(xì)長的桿件即土釘,坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)后噴射混凝土,通過土釘與網(wǎng)噴面板結(jié)合形成土釘墻。通常來說,此種技術(shù)適用的基坑深度一般不大,周邊環(huán)境條件較簡單,工期短、造價(jià)低,且施工相對簡單便捷。其四,鋼板支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)的適用范圍比較廣泛,施工難度較低,適用的基坑一般不超過5 m。雖然成本較低,但是在施工期間不可避免在鋼板相互碰撞、振動(dòng)插入的情況下,發(fā)生較多噪音,且容易因剛度的問題發(fā)生較大變形。其五,水泥土墻技術(shù)。該技術(shù)多適用于軟土地區(qū),具有支護(hù)和止水雙重作用,它是將水泥干灰或水泥漿與土層原位攪拌混合形成具有一定強(qiáng)度的水泥土重力式擋土墻,有時(shí)為了提高墻體抗彎、抗剪能力需在水泥土中插入鋼管或型鋼。其六,地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)是沿基坑周邊,借助挖槽機(jī)械分幅開挖深槽,將鋼筋籠置入到清理后的深槽中,經(jīng)導(dǎo)管法灌注混凝土,形成連續(xù)鋼筋混凝土墻。此種支護(hù)方式,具有較強(qiáng)的防滲性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,整體剛度比較理想,比較適合應(yīng)用在地下水位較高、周圍環(huán)境對降水沉降比較敏感的施工環(huán)境中。雖然不會(huì)過多影響環(huán)境,但成本偏高。上述支護(hù)技術(shù)各有優(yōu)勢及不利因素,在實(shí)際使用中應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目規(guī)模、場地地質(zhì)條件、水文條件、環(huán)境條件及當(dāng)?shù)毓に囁骄C合選擇采用,也可組合使用。
巖土施工中應(yīng)用深基坑支護(hù)時(shí),明確深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn),是十分有必要的。首先,強(qiáng)度設(shè)計(jì)要點(diǎn)。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)期間,要重點(diǎn)關(guān)注強(qiáng)度問題,通過對地層土壓力及水壓力的準(zhǔn)確分析,考慮一定的安全冗余確定相應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),要從比較全面的角度上重點(diǎn)考慮地下水可能會(huì)對支護(hù)設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生的影響。有不少深基坑支護(hù)事故的發(fā)生原因,是地下水滲流。針對此種現(xiàn)象,設(shè)計(jì)人員需要全方位的調(diào)查深基坑支護(hù)施工環(huán)境,收集施工區(qū)水文數(shù)據(jù)及水文地質(zhì)條件。若因數(shù)據(jù)久遠(yuǎn)無顯著參考價(jià)值,可重新對施工區(qū)域的水文情況進(jìn)行專項(xiàng)勘察。通過掌握施工現(xiàn)場情況,為保障深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度奠定基礎(chǔ)。其次,挖土設(shè)計(jì)要點(diǎn)。通常來說,深基坑支護(hù)工程普遍應(yīng)用于施工深度超過5 m的建筑施工。在施工中,挖土?xí)r需要根據(jù)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及要求,合理開挖。從施工周期、環(huán)境條件、支護(hù)特點(diǎn)等因素出發(fā),優(yōu)化挖土方式和挖土進(jìn)度,避免挖土期間發(fā)生地表或是坡面坍塌事故。再次,支護(hù)結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。深基坑支護(hù)施工涉及到較多內(nèi)容,且施工復(fù)雜,外界因素會(huì)對深基坑支護(hù)施工效果產(chǎn)生影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)若發(fā)生變形,將會(huì)降低結(jié)構(gòu)支撐力,造成安全隱患。因而深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)期間,要充分關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),重視對施工材料的合理選擇,對進(jìn)入施工場地的材料進(jìn)行嚴(yán)格審查,確保施工材料的質(zhì)量。對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)要嚴(yán)格檢查,如錨桿施工時(shí)檢查錨桿直徑、長度、配筋,鉆孔時(shí)核實(shí)土質(zhì)情況,注漿時(shí)關(guān)注水灰比及充盈情況。最后,排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,排水設(shè)計(jì)是關(guān)鍵內(nèi)容。排水設(shè)計(jì)包括降水、止水/回灌和截水三大板塊,通過降水措施降低開挖范圍地下水位,為基坑安全施工提供條件;通過止水措施控制基坑外側(cè)地下水位在合理范圍,必要時(shí)輔以地下水回灌,以避免大范圍過度降水引起周邊地面沉降;通過在基坑周邊設(shè)置截水系統(tǒng)疏排地表水,防止地表水滲漏到坑周土層影響基坑安全。施工單位可根據(jù)施工現(xiàn)場情況,結(jié)合排水設(shè)計(jì)方案深化和完善基坑降水、截水和排水系統(tǒng)。通過地面整平刷坡、硬化、開挖集水井和截排水溝,科學(xué)處理地表水,實(shí)現(xiàn)對雨水的收集和有組織排放。
將深基坑支護(hù)應(yīng)用于巖土施工中時(shí),需要明確如下注意事項(xiàng)。第一,注意參數(shù)設(shè)計(jì)。施工人員在巖土施工期間,需要反復(fù)對參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)與核實(shí),避免參數(shù)設(shè)計(jì)不合理,影響工程質(zhì)量。在設(shè)計(jì)參數(shù)中,壓力參數(shù)是關(guān)鍵數(shù)據(jù),會(huì)影響工程的質(zhì)量及穩(wěn)定性。在地質(zhì)情況不甚明朗的施工區(qū)域中,對深基坑支護(hù)參數(shù)的獲取,可采用庫倫和朗肯公式計(jì)算。此外,若施工現(xiàn)場的環(huán)境相對復(fù)雜,無法及時(shí)有效的確定參數(shù),可對既往成功的深基坑支護(hù)案例進(jìn)行分析,根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況,合理確定參數(shù),確保參數(shù)的準(zhǔn)確性。第二,注意基坑取樣。施工單位技術(shù)人員為全面的了解地質(zhì)情況,要對施工現(xiàn)場進(jìn)行仔細(xì)核查,科學(xué)選取土質(zhì)樣本,通過對樣本的分析,了解土質(zhì)的物理性能,為施工方案的設(shè)計(jì)提供保障。深基坑開挖前,依據(jù)設(shè)計(jì)要求、技術(shù)規(guī)范,對深基坑現(xiàn)場進(jìn)行試挖和土質(zhì)取樣,確認(rèn)土樣的性能指標(biāo),明確土樣是否與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范相符。土質(zhì)取樣工作,可以為施工方案的制定提供依據(jù),控制施工成本的投入。第三,注意坑內(nèi)位移。深基坑支護(hù)施工期間,可能會(huì)發(fā)生坑內(nèi)位移現(xiàn)象,會(huì)對施工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。因而設(shè)計(jì)人員需要關(guān)注坑內(nèi)位移問題,盡量實(shí)現(xiàn)對位移的全過程掌握。一旦發(fā)生坑內(nèi)較大位移現(xiàn)象,要依據(jù)施工現(xiàn)場情況,科學(xué)作出調(diào)整,保證所調(diào)整的施工方案,與深基坑施工要求符合。第四,注意數(shù)據(jù)收集。設(shè)計(jì)人員要在做好調(diào)研工作的基礎(chǔ)上,全面收集數(shù)據(jù)信息,包括水文數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、環(huán)境荷載數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等,保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性。第五,注意基坑監(jiān)控。深基坑支護(hù)期間,環(huán)境、人為等因素都可能會(huì)影響基坑整體施工質(zhì)量。為此,要做好深基坑的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,及時(shí)復(fù)核及校正設(shè)計(jì)參數(shù),做好動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息法施工。
巖土施工中,對深基坑支護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要確定支護(hù)形式與原則。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,支護(hù)形式的選擇關(guān)乎到施工的質(zhì)量。具體來說,要結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)與水文條件、氣候環(huán)境及施工技術(shù)水平等,選擇與工程項(xiàng)目最為符合的支護(hù)形式。通過理論計(jì)算及工程類比,深基坑支護(hù)可在包括混凝土灌注樁、錨桿(錨索)支護(hù)、土釘墻支護(hù)、水泥土墻、鋼板支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、內(nèi)支撐等多種支護(hù)形式中選擇確定最優(yōu)的深基坑支護(hù)形式。除此之外,確定深基坑支護(hù)原則。設(shè)計(jì)人員要堅(jiān)持科學(xué)性與安全性原則,圍繞科學(xué)理念,嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范操作。同時(shí),要貫徹落實(shí)安全理念,強(qiáng)化施工安全意識(shí),為設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。
隨著時(shí)代的發(fā)展,深基坑支護(hù)技術(shù)不斷更新。為提高深基坑支護(hù)技術(shù)水平,需要加強(qiáng)對深基坑支護(hù)理念的創(chuàng)新。以先進(jìn)的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理念,幫助設(shè)計(jì)人員總結(jié)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),更新深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)知識(shí),增強(qiáng)支護(hù)穩(wěn)定性。與此同時(shí),在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作中,主動(dòng)融入先進(jìn)的施工技術(shù)。舉例來說,將BIM技術(shù)應(yīng)用于深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,能夠從可視化角度上實(shí)現(xiàn)對深基坑支護(hù)工程的模擬,及時(shí)發(fā)現(xiàn)深基坑支護(hù)期間存在的問題,通過制定相應(yīng)的防護(hù)措施,保障深基坑支護(hù)的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員要積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念,與新時(shí)代設(shè)計(jì)理念相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)缺陷時(shí),設(shè)計(jì)人員要與施工人員及時(shí)溝通,通過協(xié)商討論的方式,探索最佳深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。
深基坑支護(hù)在巖土施工中的設(shè)計(jì),離不開現(xiàn)場及質(zhì)量的管理。一方面,重視現(xiàn)場管理。施工單位可根據(jù)深基坑支護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)及要求,完善現(xiàn)場施工制度,對施工人員起到約束性作用。要求施工人員嚴(yán)格按照施工制度執(zhí)行,落實(shí)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求。同時(shí),定期對深基坑支護(hù)情況進(jìn)行檢查,明確施工人員是否嚴(yán)格按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)及要求,合理開展深基坑支護(hù)操作。另一方面,重視質(zhì)量管理。施工單位要加強(qiáng)與各單位的溝通,提高信息的共享性,確保深基坑支護(hù)施工有序開展。若有施工單位違反相關(guān)施工要求,要立即停止施工,重新探索施工方案,保障施工質(zhì)量的同時(shí),避免因重新返工而增加施工整體成本。
現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中,建筑施工單位開始加強(qiáng)對深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重視。通過對深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的分析,發(fā)現(xiàn)該施工作業(yè)比較復(fù)雜,存在一定風(fēng)險(xiǎn)。在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工中,需要結(jié)合建筑施工特點(diǎn)及要求,深入施工現(xiàn)場,從全面的角度上對施工現(xiàn)場進(jìn)行勘查,綜合考慮支護(hù)結(jié)構(gòu),從安全的層面上制定深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。文章在明確深基坑支護(hù)技術(shù)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分別從確定支護(hù)形式和原則、創(chuàng)新深基坑支護(hù)理念、重視現(xiàn)場及質(zhì)量管理等方面,研究深基坑支護(hù)在巖土施工中的設(shè)計(jì)措施。期望在本次相關(guān)內(nèi)容的探討下,能夠?yàn)槿蘸筇岣邘r土施工中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平提供建議。