(中冶成都勘察研究總院有限公司,四川 成都 610023)
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,土建工程行業(yè)也取得了一定的成績,在迎來全新發(fā)展機(jī)遇的同時,也面臨著一系列的挑戰(zhàn)?;谌藗儗A(chǔ)設(shè)施的需求越來越大,工業(yè)建筑建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大,數(shù)量也不斷增多,基坑開挖深度也隨之提高,這就對土建工程項目建設(shè)提出了更高的要求,必須重視地質(zhì)勘察和基坑支護(hù)工作。加強(qiáng)土建工程項目地質(zhì)勘察和基坑支護(hù)工作,有利于保障土建工程項目建設(shè)質(zhì)量。在土建工程項目建設(shè)中,基坑工程是其中重要組成部分,必須予以高度重視,不容忽視,地下基礎(chǔ)施工并不是一項簡單的工作,具有一定的可變性,為維護(hù)土建工程建設(shè)項目的安全性,應(yīng)當(dāng)做好基坑支護(hù)選型工作。
本文土建工程項目案例具體情況如下:總用地面積約為7 000 m2,建筑占地面積約為3 000 m2,地上總建筑面積約為46 000 m2,地下總建筑面積約為10 000 m2,辦公樓的高度為100 m,設(shè)有營業(yè)廳。設(shè)兩層地下室,基礎(chǔ)埋深為地下8 m。
此土建工程位于四川省成都市,所在項目的地形平坦,原始地貌的最大相對高差約1 m。擁有豐富的地下水源,主要類型有兩種,一種是上層滯水,另一種是潛水。地層分布有一定的復(fù)雜性,在施工之前需要做好地質(zhì)勘察工作。
土建工程項目地質(zhì)勘察工作的目標(biāo)任務(wù)主要有:第一,要勘察施工所在區(qū)域的地層結(jié)構(gòu),了解地基的巖性特征,掌握其巖土的物理學(xué)性質(zhì);第二,要通過科學(xué)的勘察來準(zhǔn)確把握其地下水位所在位置,了解水的類型和水位的變化規(guī)律,查明其埋藏條件;第三,要對地基進(jìn)行不良地質(zhì)成因的勘察和分析,以尋找到其中的規(guī)律;第四,通過勘察得出的數(shù)據(jù),進(jìn)行詳細(xì)分析,初步對地基施工所在地的穩(wěn)定性進(jìn)行分析;第五,經(jīng)過勘察后要對施工場地進(jìn)行級別分類,劃分場地的類型,計算場地的地震動參數(shù);第六,根據(jù)勘察情況提出初步設(shè)計的巖土力學(xué)參數(shù),分析地基承載力及其變形參數(shù);第七,勘察后要對巖土工程進(jìn)行綜合評價,為基坑支護(hù)設(shè)計提供重要數(shù)據(jù)。
針對本文土建工程項目,實施地質(zhì)勘察工作,其任務(wù)是:第一,勘察范圍。本工程需要開挖基坑的初步深度在8 m,因此在進(jìn)行地質(zhì)勘察的時候,結(jié)合到周圍的建筑環(huán)境,除在建筑場地內(nèi)進(jìn)行勘察外,基坑外的勘察范圍不宜小于基坑深度的一倍,當(dāng)需要采用錨桿時,不宜小于基坑深度的二倍;第二,勘探點布置。一般來說,面對較為復(fù)雜的場地時,勘探點間隔距離保持在15~20 m之間。
在設(shè)計孔深的時候,要滿足一定的要求,鉆孔深度應(yīng)當(dāng)大于地基變形計算深度。本工程孔深的設(shè)計如下:辦公樓的孔深設(shè)計為35 m,營業(yè)廳的孔深設(shè)計為25 m,地下室的孔深設(shè)計為20 m。
在實施地質(zhì)勘察工作之前,應(yīng)當(dāng)做好準(zhǔn)備,根據(jù)實際勘察工作量來制定科學(xué)的工期計劃,準(zhǔn)備好施工設(shè)備。本工程項目的地質(zhì)勘察計劃工期為野外工作6 d,室內(nèi)資料整理7 d。需要用到的機(jī)械設(shè)備有:野外鉆機(jī)設(shè)備主要為全站儀、SH-30型沖擊鉆機(jī)、XY-100型回旋鉆機(jī)、標(biāo)貫器、動力觸探器和取土器;室內(nèi)試驗設(shè)備主要為光電液限儀、干燥箱、數(shù)字自動儀和三聯(lián)中壓、高壓固結(jié)儀等。
目前,在土建工程項目中,基坑支護(hù)方法主要有以下幾種。
第一種是水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這種基坑支護(hù)方法在實際應(yīng)用中比較常見,主要是利用深層攪拌法,或是高壓噴射注漿法來實施,若是為了降低此種支護(hù)方式的施工成本,那么可以采用格構(gòu)體系。主要是通過在基坑周圍用水泥土、天然土形成的擋墻來對土體進(jìn)行圍護(hù),以提高基坑的穩(wěn)定性。
第二種懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這種基坑支護(hù)方法是利用鋼筋混凝土樁、樁墻、鋼板樁等來構(gòu)成圍護(hù)結(jié)構(gòu)。采用的方法主要為鉆孔澆筑、擊入錘擊等方式。此種結(jié)構(gòu)原理在于利用較深的入土深度和抗彎能力,來保障基坑的穩(wěn)定性。在應(yīng)用懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的時候,應(yīng)當(dāng)了解懸臂結(jié)構(gòu)承受彎矩、水平方向位移分別與開挖不同深度工況的函數(shù)關(guān)系,要根據(jù)實際需求合理控制開挖深度,避免懸臂結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,防止其對相鄰建筑產(chǎn)生不良影響。一般應(yīng)用于擁有較好土質(zhì)、開挖深度較淺的基坑工程中。
第三種是拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這種基坑支護(hù)方法在結(jié)構(gòu)上分為兩個部分,一部分是豎直圍護(hù)結(jié)構(gòu),另一部分是錨固結(jié)構(gòu),錨固結(jié)構(gòu)分為錨索式和錨桿式。一般應(yīng)用于開挖深度較深的基坑工程中。
第四種是內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這種基坑支護(hù)設(shè)計由圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐共同構(gòu)成。圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分與拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)相同,內(nèi)撐部分則有兩種形式,一種是水平支撐,另一種是豎向斜支撐,主要有鋼管或鋼筋混凝土兩種支撐方式。前者的優(yōu)勢之處在于工期短、可回收,而后者的優(yōu)勢則表現(xiàn)在剛度大,并且不會發(fā)生較大的變形。一般應(yīng)用于超深基坑工程中。
大多數(shù)基坑工程,都位于城市的交通要塞上,因此在挖坑的時候,一定要對工程周邊的建筑物進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù),做好地質(zhì)勘察,結(jié)合施工現(xiàn)場情況和建筑設(shè)計需求,來合理把控基坑的開挖深度,把控好基坑邊坡的穩(wěn)定性。在設(shè)計基坑支護(hù)的時候,應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:一是基坑支護(hù)的設(shè)計、要考慮到工程的使用壽命,一般都是臨時性支護(hù);二是將安全性放在首位,在技術(shù)水平允許的情況下,盡可能地降低工程施工成本,提高施工效率;三是在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計,實施基坑降水的時候,要進(jìn)行動態(tài)化設(shè)計,考慮到基坑降水的實際狀況,并據(jù)此來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化;四是在設(shè)計基坑支護(hù)的時候,要兼顧機(jī)械設(shè)備施工、車輛運行等對周圍建筑的影響,盡量避免基坑支護(hù)施工造成負(fù)面危害。在挖坑之前一定要先進(jìn)行地基勘察,了解基坑周圍的情況,做好監(jiān)測工作。
在土建工程項目建設(shè)中,實施地質(zhì)勘察工作十分有必要,勘察的過程中應(yīng)當(dāng)從多方面進(jìn)行考慮,對土建工程項目的場地進(jìn)行綜合性評價,包含地形、地質(zhì)、場地類別、抗震性、地下水等各方面內(nèi)容。可通過地質(zhì)勘察得出的結(jié)論,結(jié)合土建工程項目建設(shè)實際情況和施工圖紙,來設(shè)計合理的基坑支護(hù)方案。土建工程項目建設(shè)中的地質(zhì)勘察和基坑支護(hù)設(shè)計工作的高質(zhì)量保障,有助于維護(hù)土建工程項目建設(shè)的安全性,推動土建工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。