陳文橋
(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局405隊,湖南 吉首 416007)
在建設(shè)工程的過程中,常常要面臨基坑開挖問題,而如果基坑開挖深度高于5m,就會形成深基坑,此時要加強(qiáng)對支護(hù)環(huán)節(jié)的重視程度。在對深基坑進(jìn)行作業(yè)前,相關(guān)的工程技術(shù)人員要仔細(xì)勘察巖土,充分掌握土層的分布特征,合理選取支護(hù)的技術(shù)手段[1]?;诖耍疚膶⒁阅硯r土工程為例,詳細(xì)地闡述深基坑支護(hù)設(shè)計施工技術(shù)及其注意的要點,希望能夠給同行帶來一定的參考價值。
(1)錨桿支護(hù)技術(shù)分析。該技術(shù)具備極強(qiáng)的加固支護(hù)效果,而且滿足逆作法施工條件有利施工期邊坡的穩(wěn)定性,同時能較好了控制變形,適用于對變形要求比較嚴(yán)格的基坑支護(hù),也可適用于較深的基坑支護(hù)。對于桿體來說,依據(jù)項目實際條件選取合理材料,這就包括聚合物件、金屬件以及木料等等,施工人員利用外力沖擊將其安置于巖土體之中。接著,再合理應(yīng)用桿體、頭部尾部托板,通過粘結(jié)作用有機(jī)地將巖體以及圍巖密切地聯(lián)結(jié)在一塊,全面地發(fā)揮其桿體材料較強(qiáng)抗拉能力,提供較大水平反作用力??偟膩碚f,采取錨桿支護(hù)技術(shù)不但可以有效地提高支撐體所受拉力,同時還能夠確保支持體系愈發(fā)安全可靠。
(2)深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)。在采取該技術(shù)的過程中,相關(guān)的施工人員要仔細(xì)留意格柵的措施,如果基坑深度大于7m,那么紅線和坑邊會形成比較遠(yuǎn)的間隔距離,從而逐步提高支護(hù)效果。在深層攪拌樁支護(hù)作業(yè)期間,操作人員要注意如下幾點:其一,依據(jù)設(shè)計比重合理混合水泥以及石灰等原材料,從而配制出相應(yīng)的固化劑。其二,充分地利用高強(qiáng)度機(jī)械均攪拌固化劑以及軟土,在攪拌的過程中發(fā)生化學(xué)及物理反應(yīng),從而有效地提升強(qiáng)硬度。
(3)土釘墻支護(hù)技術(shù)分析。土釘墻支護(hù)技術(shù)的適用性較強(qiáng),而且滿足逆作法施工條件,有利施工期邊坡的穩(wěn)定性,可以應(yīng)用在多種環(huán)境之下不但操作便捷,同時還可以提高基坑邊緣土層穩(wěn)定性,倘若深基坑邊坡位移出現(xiàn)了一定的約束性條件,那么就可以優(yōu)先采取預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù),如果地下水位相對較高,或為軟土地基或松散填土地基,不宜采用土釘墻支護(hù)。
(4)自立式支護(hù)技術(shù)分析。自立式支護(hù)技術(shù)通??梢詣澐譃閼冶凼脚艠吨ёo(hù)以及水泥攪拌樁擋墻支護(hù)兩種類型。在此之中,前者就是指相關(guān)的施工人員通過人工沖、挖孔、鉆孔灌注樁展開支護(hù)工作,即使是在深基坑缺少支撐的情況下,也可以保證機(jī)械挖土工作的順利進(jìn)行[2]。對于基坑偏深、地質(zhì)基礎(chǔ)不牢的深基坑,倘若采取該項技術(shù),那極易導(dǎo)致支護(hù)樁頂部出現(xiàn)大幅度偏移,這會提升整體施工的成本支出。而水泥攪拌樁擋墻支護(hù)技術(shù)能夠在深基坑缺少支撐的情形下確保機(jī)械挖土以及施工地順利進(jìn)行。但是,該支護(hù)技術(shù)擋墻規(guī)模較大,土層內(nèi)所含的有機(jī)質(zhì)以及水分都會削弱支護(hù)強(qiáng)度。因此在應(yīng)用該技術(shù)時,盡可能地要選取深度不高于6m以及地質(zhì)條件較佳的深基坑。
(5)鋼板樁支護(hù)技術(shù)分析。由于深基坑施工環(huán)境較為惡劣,因此在實際作業(yè)過程中可以相應(yīng)地處置熱軋型鋼,將之制作成為鋼板樁。一般而言,在進(jìn)行加工的過程中,可以優(yōu)先選取鉗口式、鎖扣式等手段,將鋼板樁銜接完整,從而形成一系列板樁墻(如下圖1所示)。在巖石項目中積極采用板樁墻,能夠充分地發(fā)揮其擋土、擋水的作用,保證深基坑作業(yè)的安全可靠。
圖1 鋼板樁支護(hù)示意圖
以某建筑工程為例,對其巖土深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用情況予以分析。該工程采取框架結(jié)構(gòu),整體規(guī)模為4.5×105m2,而基坑開挖深度大概在3m至7m之間。由于基坑深度大于5m,即屬于深基坑,因此相關(guān)的施工人員需要對其采取土釘墻方法予以支護(hù)。在基坑開挖及支護(hù)之前,相關(guān)的施工人員還要仔細(xì)勘察巖土,由此全面地熟知巖土層布局以及地下水埋藏的狀況。
在開展巖土工程深基坑支護(hù)之前,相關(guān)的負(fù)責(zé)人需要仔細(xì)勘察實際情形,比較巖土勘察文件,從而及時對不相符的部分予以補(bǔ)勘,確保工程地順利開展。通常來說,現(xiàn)場實際情況調(diào)查項目涵括機(jī)械設(shè)施入場條件、供電及給排水條件、工程給周邊環(huán)境帶來的影響等等。而針對巖土勘察報告核查項目,這就涵括了項目地質(zhì)勘探比較報告,區(qū)域水文地質(zhì)勘探報告,從而進(jìn)一步明確地下水位變化情況,了解地下水流的實際速率以及承壓水層布局情況等等。
在本次項目中,相關(guān)的施工人員采取單機(jī)組、多層次的模式展開開挖施工,由此最大化地利用資源,讓開挖工作可以順利開展,同時為支護(hù)奠定基礎(chǔ)。值得注意的是,開挖量要和支護(hù)施工量相契合,由于基坑形狀呈現(xiàn)出狹窄狀,所以在作業(yè)過程中需要對長邊進(jìn)行分區(qū),將分區(qū)長度把控在30m以下。而在基坑中,需要建筑一條經(jīng)硬化處置過的臨時道路,其寬度不可以超過6m,在條件允許的情況下還可以采用挖土機(jī)予以壓實處理。在施工期間,需要先從內(nèi)部開挖,然后朝出土口退土,先通過開挖產(chǎn)出支護(hù)施工基槽,其槽寬按照6m至7m的標(biāo)準(zhǔn)予以把控,依據(jù)支護(hù)作業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),其坑底與坡面要求成113°角;在支護(hù)施工期間,要避免機(jī)械裝置碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu),一旦完工,就需要迅速開挖出土。
(1)周邊放樣。在進(jìn)行深基坑支護(hù)施工之前,相關(guān)的施工人員要先開展周邊放樣工作,放樣結(jié)束后要交由現(xiàn)場監(jiān)理工程師予以審核。在開挖深基坑前,需要二次復(fù)核放樣。
(2)開挖與支護(hù)彼此配合。為了推動深基坑施工順利,現(xiàn)場挖機(jī)需要順著基坑周邊對支護(hù)段進(jìn)行分段、分層挖掘,不允許出現(xiàn)超挖現(xiàn)象?;娱_挖期間,要嚴(yán)格遵循支護(hù)施工進(jìn)度,正開挖之前,建設(shè)單位要舉辦專項協(xié)調(diào)會議,從而明晰各方主體需要履行的責(zé)任,加強(qiáng)各方的溝通。在開挖期間,要全面考量支護(hù)進(jìn)程,確保每天的開挖量能夠按時保質(zhì)地完成。同時,基坑表面高度要與支護(hù)豎向間隔距離保持統(tǒng)一,第一層開挖深度通常就是首道支護(hù)結(jié)構(gòu)標(biāo)高之下的20厘米,然后每層按照1.6m的距離進(jìn)行挖掘,在挖掘前務(wù)必要提供分區(qū),直徑控制在30m左右;一旦挖掘至第二層,那么就要按照挖掘一段保留一段的方法進(jìn)行支撐;而挖掘到最后一層的時候,需要抵達(dá)基坑底端。通常來說,上層支護(hù)結(jié)構(gòu)注漿要高達(dá)24小時,而面層混凝土噴射時長大約需要12小時,同時當(dāng)養(yǎng)護(hù)到既定的強(qiáng)度后,才可以對下一層予以挖掘。在挖掘期間,要避免挖機(jī)猛烈地撞擊支護(hù)結(jié)構(gòu),從而引起混亂。
(3)制作土釘及成孔。相關(guān)負(fù)責(zé)人要在充分地考量工程現(xiàn)場和周邊環(huán)境條件后,該項目中的深基坑優(yōu)先選取統(tǒng)一的支護(hù)剖面。而在支護(hù)期間采用四排土釘,而在此之中,首排與地面間的間隔大約為1.6m,垂直間隔距離分布1.6m、1.5m、1.5米以及1.4m,從上到下土釘直徑分別是7.6m以及5.4m。值得注意的是,土釘中心拉桿屬于典型的螺紋鋼筋,相關(guān)的施工人員要根據(jù)15°的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)控傾角,將鋼筋網(wǎng)作為主要的噴錨面層,同時要噴在一系列的細(xì)石C20混凝土上。
(4)制作鋼筋網(wǎng)。依據(jù)設(shè)計規(guī)范,相關(guān)的施工人員還需要繼續(xù)綁扎雙向鋼筋網(wǎng),焊對鋼筋接頭,需要優(yōu)先錯開500mm,在制網(wǎng)結(jié)束后,就要進(jìn)一步安裝錨管,而把螺紋鋼當(dāng)作加強(qiáng)筋對錨管予以連接,而且還需要采取螺紋鋼對鋼筋網(wǎng)進(jìn)行壓實處理,利用焊接讓井字架、網(wǎng)片、土釘以及加強(qiáng)筋聯(lián)連成一個整體。最后,相關(guān)的施工人員還要繼續(xù)核查搭接長度,確保其符合設(shè)計規(guī)范。
(5)混凝土噴射。在開挖及修坡工作結(jié)束后,就要進(jìn)入混凝土噴射環(huán)節(jié),此時需要在鋼筋網(wǎng)成型后一次性實現(xiàn)噴射。其中,混凝土的強(qiáng)度等級是C20,而石子粒徑需要維持在5cm至15cm之間,根據(jù)實際情況注入一定的速凝劑,從而確保初凝時長在十分鐘以內(nèi)。
(6)優(yōu)化施工。首先,在開工之前,相關(guān)的施工人員要勘察所有地下障礙,熟知周邊環(huán)境,以現(xiàn)實情況作為依托進(jìn)一步優(yōu)化施工方案,仔細(xì)地優(yōu)化并調(diào)整土釘實際方位以及角度,確保它們可以和深基坑保持緊密的契合度。其次,嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行操作,在施工期間,只要遭到不良事故,就需要在第一時間改變具體位置,相應(yīng)地增減土釘上、下間隔,仔細(xì)優(yōu)化調(diào)整施工角度以及土釘參數(shù),如此一來減少不良事故帶來的負(fù)面影響。接著,相關(guān)的施工人員將土釘安置于既定位置后,迅速提供注漿及噴錨處理。如果遭遇不良障礙,那就需要減少注漿壓力以及水泥劑量。在注漿期間,確保壓力穩(wěn)定不變,而實際流量把控在5升/分鐘以內(nèi)。最后,相關(guān)的負(fù)責(zé)人需要注重對基坑外部的實時監(jiān)測工作,保證基坑周邊土體和道路不會出現(xiàn)變形問題。
(7)基坑防排水。在施工過程中,還需要仔細(xì)留意地下潛水帶來的影響。在開工之前,完成好各項排水設(shè)置工作,如果側(cè)壁出現(xiàn)上層滯水,需嵌入引流管將其排到盲溝之中。首先,在基坑5m內(nèi)不允許設(shè)置用水點。其次,在基坑周邊,要相應(yīng)地安置一些排水設(shè)施,避免因為雨雪氣候引發(fā)大量地坍塌問題。第三,基坑排水需要以集水明排為主。第四,在現(xiàn)場采用抽水裝置的過程中,需確保實際排水量高于1.5倍的總涌水量。
綜上所述,在進(jìn)行巖土工程施工期間,深基坑支護(hù)施工是不可忽視的一部分,其對于技術(shù)上的要求很高,所以本文闡述了當(dāng)下應(yīng)用比較普遍的支護(hù)施工技術(shù),如土釘墻支護(hù)技術(shù)、自立式支護(hù)技術(shù)等等,工程人員需要根據(jù)其施工條件以及各支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢特點選取最佳的施工方案。