李斯
摘? ? 要:巖土工程施工中,經(jīng)常會開挖深基坑,深基坑能否保持穩(wěn)定直接影響施工安全,在實(shí)際工程中,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和地層條件,制定有效的支護(hù)措施,同時(shí)根據(jù)支護(hù)存在的問題,采取有效解決對策。
關(guān)鍵詞:巖土工程;深基坑支護(hù)
1? 深基坑工程的重要性
近年來,由于深基坑設(shè)計(jì)與施工原因而產(chǎn)生的安全事故層出不窮,更有甚者,在建設(shè)方嚴(yán)格控制工程造價(jià)的前提下,設(shè)計(jì)單位采用的支護(hù)方案安全系數(shù)偏低,支護(hù)結(jié)構(gòu)受力處于極限狀態(tài),容易導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)而波及周邊建筑[1]。除此之外,由于地質(zhì)條件的多樣性,導(dǎo)致以往成功的深基坑支護(hù)方案對于新工程來說沒有針對性,不符合現(xiàn)場實(shí)際情況而無法借鑒。因此,要不斷研究和學(xué)習(xí)深基坑支護(hù)的新技術(shù)、新方法,以確保深基坑施工的安全。
2? 深基坑支護(hù)方案
以深基坑周圍自然環(huán)境情況為依據(jù),將整平后地面標(biāo)高確定為3.50m、5.50m和4.00m,而基坑底部標(biāo)高在-6.000m~1.300m范圍內(nèi),實(shí)際開挖深度在2.20m~10.50m范圍內(nèi)。結(jié)合基坑的開挖施工深度、現(xiàn)有放坡空間及地層條件,把整個(gè)基坑分成13個(gè)不同的單元?;又ёo(hù)方法主要為在放坡基礎(chǔ)上設(shè)置土釘墻,部分基坑單元設(shè)置樁錨體系與雙排樁。
基坑邊坡表面按1.5m的橫、縱向間隔級距離布置土釘,然后按照1:1~1:0.5的坡率進(jìn)行放坡。邊坡表面掛設(shè)鋼筋網(wǎng),并噴射強(qiáng)度等級為C20的混凝土進(jìn)行護(hù)面,其厚度按80mm嚴(yán)格控制。對于樁錨支護(hù)方案,其對應(yīng)的基坑單元為3#單元,挖深6.4m,沒有放坡的施工空間,故采用這一方法,樁體直徑和間距分別為800mm、1.2m,布置一道錨桿;對于雙排樁支護(hù)方案,其對應(yīng)的基坑單元為13#單元,挖深9.5m,同樣沒有放坡的施工空間且受地下水影響,故采用這一方法。現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況,對其深基坑支護(hù)過程中的主要問題和解決對策進(jìn)行如下分析。
3? 深基坑支護(hù)主要問題與解決對策
3.1? 地下水的控制
因擬建場地以北和以西均為人工水系,相距最近處只有6m,同時(shí)①層土為大量的建筑垃圾,還夾有大塊碎石,具有很強(qiáng)的滲透性,使得地下水始終處在隨時(shí)補(bǔ)給的實(shí)際狀態(tài),單一采用降水方案無法達(dá)到預(yù)期控制效果,應(yīng)在降水的基礎(chǔ)上進(jìn)行止水帷幕施工,同時(shí)在基坑中布置降水井,于開挖施工前做好預(yù)降水。以土層性質(zhì)為依據(jù),設(shè)計(jì)將止水帷幕確定為高壓旋噴樁,樁徑和樁間距分別按1200mm、1000mm控制,單位長度樁體的水泥用量應(yīng)達(dá)到550kg以上,且樁端必須進(jìn)入到持力層至少1.0m,利用三重管法進(jìn)行施工。結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際反饋信息,在與人工水系相距較近的部位,產(chǎn)生較為嚴(yán)重的漏漿現(xiàn)象,但不返漿,而其它部位的實(shí)際施工狀況尚好。通過與工程各參與方的積極協(xié)商,采用在漏漿處減慢提升速度與降低噴射壓力,同時(shí)向漿液中適量添加水玻璃的方法來解決漏漿。從實(shí)踐效果來看,以上堵漏措施合理可行,對基坑進(jìn)行開挖以后,經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)。
3.2? 旋噴樁施工引孔
在施作旋噴樁時(shí),一般按以下工序進(jìn)行:鉆孔→放入噴射管→注漿→提升噴射管→將樁機(jī)移到下一個(gè)樁位開始施工。因填土的成分十分復(fù)雜,以建筑垃圾居多,還夾有很多的大塊碎石,成孔之后容易發(fā)生塌孔。對此,以地層的特點(diǎn)為依據(jù),在施工中引用中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)偏心潛孔錘套管跟進(jìn)方法,將孔徑確定為100mm,在取出套管以前,放入軟管;把套管取出后,軟管保留在原位,同時(shí)使軟管所處深度不小于填土層,以充分發(fā)揮保護(hù)孔壁的作用,之后再將噴漿管放入,因軟管外壁較薄容易脆斷,所以在噴漿時(shí)必須對壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制,如果壓力過小,將無法達(dá)到應(yīng)有效果,而當(dāng)壓力過大時(shí),會使軟管破裂。
3.3? 地面開裂
支護(hù)樁施工中,經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),與樁外側(cè)相距5m左右的位置產(chǎn)生開裂,縫寬可以達(dá)到15mm左右,部分圍墻的錯(cuò)斷超過20mm。此時(shí)樁身施工大致完成,通過技術(shù)人員研究,確定其開裂原因主要為填土受水流沖刷作用,大量細(xì)顆粒被水流帶走,產(chǎn)生空隙通道和空洞,而且施工采用沖孔法,振動較大,使地面產(chǎn)生裂縫。然而,因樁身的施工已經(jīng)完成,并且支護(hù)單元為單排錨桿,同時(shí)錨固段處在巖石層,所以現(xiàn)有裂縫并不能對結(jié)構(gòu)整體安全性造成太大影響。因此只需要進(jìn)行簡單的封堵即可。之后從相關(guān)監(jiān)測資料可以看出,經(jīng)封堵處理后的裂縫,無明顯發(fā)展跡象,說明封堵效果良好。
3.4? 水流倒灌
如前所述,擬建場地以北和以西均為人工水系,且填土層的厚度相對較大,其成分也十分復(fù)雜,樁錨施工中,錨桿可能從止水層中穿過直接進(jìn)入到填土層當(dāng)中,因填土具有滲水性,且水流持續(xù)補(bǔ)給,所以可能使水系中水倒灌進(jìn)基坑。因受到滲透力持續(xù)作用,在填土中含有的細(xì)顆粒將被攜帶走,導(dǎo)致錨桿孔洞越來越大,使止水措施失去效果,引發(fā)支護(hù)安全事故。針對這一問題,決定在支護(hù)單元增設(shè)一排錨桿,同時(shí)把錨桿的實(shí)際標(biāo)高控制在1.000m左右;而基坑中13#單元設(shè)置雙排樁,其直徑、間距和排距分別按600mm、1.0m、1.8m嚴(yán)格控制,要求嵌固深度達(dá)到4.0m以上,同時(shí)在1.500m的標(biāo)高處增設(shè)錨桿,使錨桿都處于水系平面以上,以此從本質(zhì)上防止水流倒灌。
3.5? 土釘和錨桿孔成孔難度大
因填土層十分復(fù)雜,當(dāng)傳統(tǒng)工藝難以奏效時(shí),可采用擊入式注漿花管土釘,其管徑為48mm,管壁厚度為3mm,按300mm的間隔距離布置。花管的周圍應(yīng)設(shè)置直徑為10mm的小孔,用倒刺進(jìn)行保護(hù),防止被堵,采用沖擊的方法將其打入。注漿時(shí),將壓力控制在0.5MPa,單位長度樁體的水泥用量應(yīng)達(dá)到50kg以上??紤]到錨桿孔的深度可以達(dá)到18m左右,要穿過厚度為7.5m的填土層,此層基本上和水系相貫通,利用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)難以進(jìn)行,對此應(yīng)改用上述提到的中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)偏心潛孔錘套管跟進(jìn)方法,但實(shí)際效果也不夠理想,即鉆進(jìn)時(shí)如果遇到塊石,將發(fā)生很大的漂移,導(dǎo)致鉆桿和套管的軸線產(chǎn)生很大偏離,當(dāng)深度達(dá)到一定值后,將使鉆桿被卡死。對此,利用可實(shí)現(xiàn)自鉆功能的中空注漿錨桿開展鉆孔試驗(yàn),通過試驗(yàn)可知:首個(gè)鉆孔利用形狀為三角形的鉆頭進(jìn)行直接成孔,其直徑為127mm,在鉆進(jìn)到5.7m后突遇大塊碎石,此時(shí)無法繼續(xù)鉆進(jìn);第二個(gè)鉆孔仍使用形狀為三角形的鉆頭進(jìn)行直接成孔,其直徑為127mm,對回填土段進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí),單位長度造孔所需時(shí)間在2min左右;依然對首個(gè)鉆孔利用形狀為圓形的鉆頭進(jìn)行直接成孔,其直徑為110mm,對回填土段進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí),單位長度造孔所需時(shí)間在5min左右,順利從堅(jiān)硬石層中穿過。可見,盡管三角形鉆頭具有很高的效率,但很難從堅(jiān)硬地層中穿過,所以當(dāng)存在堅(jiān)硬巖石層時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮圓形鉆頭。
4? 結(jié)語
綜上所述,本工程基坑支護(hù)情況較為復(fù)雜,在實(shí)際工作中,應(yīng)對所有存在的問題進(jìn)行認(rèn)真分析,并準(zhǔn)確把握各項(xiàng)地質(zhì)情況,同時(shí)制定合理有效的措施,保證基坑支護(hù)施工順利完成。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉忠.巖土工程中基坑支護(hù)工程存在的問題及對策[J].工程技術(shù)研究,2018(12):205~206.
[2] 徐李鑫,馬麗.巖土工程中深基坑支護(hù)問題及對策[J].價(jià)值工程,2018(25):212~213.
[3] 肖亞鳴.基于巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問題和對策探討[J].低碳世界,2016(31):107~108.