姚軍
(銅仁市建筑勘察設計院貴州銅仁 554300)
工程建設中深基坑的支護與巖土勘察技術探討
姚軍
(銅仁市建筑勘察設計院貴州銅仁554300)
在工程建設和施工中,深基坑工程和巖土工程勘察是其不可或缺的一部分,為保證施工質量,需對兩者嚴格要求,同時充分發揮其作用,提高工程的安全性與穩定性。本文首先分析深基坑支護以及巖土勘探的特點,其次分析兩者的技術方法,最后探討深基坑支護技術和勘察技術的結合。
深基坑;巖土勘察;支護設計
隨著建筑行業的快速發展和進步,建筑物的樓層高度也在逐步的提升,而隨之而來的建筑物負載的加重,對于基坑的負載能力提出了更苛刻的要求和標準。因此,加強對深基坑支護以及巖土勘察技術的探討,不管是對于施工企業還是施工人員以及建筑物業主等多方面均都具有重要的意義。
在工程建設中,深基坑支護以及巖土勘探有如下特點:①巖土工程條件。一般情況下,要詳細充分地觀察和了解地質土層的分布以及水文方面等多方面不同資料,同時從地區的實際情況對施工條件進行研究,做好科學合理的核算,施工方案的設計必須按照設計原則,做好預備方案的評估工作,真正意義上實現施工設計方案的科學化、系統化。②環境分析。基坑施工的設計不單單需要全面地核查施工現場的相關指標參數,同時還應該對周邊環境的指標參數有一定程度的了解,其主要內容如下所示:觀察施工現場建筑物的分布情況、測量建筑物到施工現場的距離、對建筑物周邊的土質情況進行測量;強化同電力、水利等相關部門的充分聯系,仔細檢查施工現場有沒有出現電纜、管道等,假如存在,必須進行迅速的遷移,這樣可以在一定程度上避免機械施工引發的基礎設施破壞的情況。③勘察工作的布置。一般對于軟質巖石的基坑施工不可以根據之前的標準進行設計,實踐中的勘察深度應該全面考慮建筑物的載重、土質以及其他方面的指標參數,并且做好評估認定。一般情況下,勘察的深度必須要超過施工開采的深度。假如施工現場周邊的施工條件非常狹窄,則應加強對施工現場具體條件的研究和分析,譬如對建筑原材料進行研究,以加強施工的安全性以及穩妥性。
2.1巖土勘察技術要點
2.1.1地質測繪
地質測繪是巖土工程地質勘察工作中常用的勘察方法,其本質是應用地質工程地質相關理論,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,推斷地下地質情況,為勘探測試工作提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪,但對地形平坦、地質條件簡單的狹小場地,則可采用調查代替工程地質測繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。
2.1.2勘探工程
勘探工程師巖土工程勘察的必要部分,為了解施工現場的地質情況,可采用勘探技術進行取樣,進而實施原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選擇勘探方法,勘探工作有物探、鉆探和坑探等方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較為簡便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。物探又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段,但是物探成果往往具多解性,使用時往往受地形條件等的限制,需要用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。
2.1.3室內測試
在巖土工程勘察中,室內測試具有眾多優點,如試驗條件容易控制、可大量取樣等。但也存在一些缺點,如試樣及尺寸小不能反映客觀結構和非均質性對巖土性質的影響、代表性差;試樣不可能保持原狀,而且有些巖石也很難取得原狀試樣;實際測試中還存在不按操作規程要求進行試驗操作等問題。例如,對要求飽和的土試樣,未按規范要求達到飽和時間進行測試;固結試驗的壓力值達不到上覆自重應力與附加應力之和的要求等,導致出現很多與現場矛盾的數據。因此,室內試驗時應及時將送達的土樣進行開樣測試,嚴格按照操作規程要求進行試驗操作。
2.2深基坑支護設計與施工
現階段我國建筑工程深基坑支護方法多種多樣。深基坑支護可分為懸臂式支護、混合式支護、重力式擋土結構。支擋型支護結包括樁排支擋結構、土釘支護結構以及地下連續墻等,加固型支護結構有水泥攪拌加固結構等。具體深基坑建筑工程,通過地質勘察工作,并結合建筑特點,選擇最為合適的支護方式,以提高工程的安全性和穩定性。
以土釘墻支護設計與施工為例,在建筑工程基坑施工中,土釘墻支護是一種常見的支護結構。該支護結構是一種原位土體加固技術,它是將土釘打入基坑邊坡土體內,將土體加固成穩固的土體結構。土釘是打入現場原位土體中的細長桿件,土釘相互之間的距離較短,通常一段原位土體里,土釘排列比較密集。在土釘外部噴射水泥砂漿,繼而形成一個天然的土釘墻,使土釘墻和原位土體結合的更加緊密,形同一體。這種方法大大保證了基坑邊坡穩定性和安全性,有助于提高基坑工程的整體施工質量。土釘墻支護技術一般適用于下水位以上或者經過排水措施后的素填土、普通粘性土、粘性的沙土和粉土等比較均勻的土體邊坡,不適用于含水豐富的粉細砂層、砂礫卵石層和淤泥土層,不應該用于有臨時自穩能力的淤泥和飽和軟弱土層等。其施工技術如下:
(1)測量放樣
土釘墻基坑支護的工程測量已經和建筑工程的施工現場同時勘察進行,根據建筑基礎開挖的深度、施工現場的地質條件和環境條件確定是否使用土釘墻基坑支護結構技術。
(2)基坑開挖
土體開挖之前要做好分層挖開的施工方案工作。如果基坑過深,應分層次的進行多次開挖。另外,應該在基坑施工工程的四周挖一條積水溝和與之相應的排水坑,每一層開挖都應該做到將積水溝和排水坑相連,并且將積水溝和排水坑用磚砌和砂漿抹面以防止滲漏,同時可將工程積水抽出基坑工程以外,減少大雨天氣對基坑工程的不良影響。
(3)打土釘孔
按照基坑施工的圖紙,確定土釘墻的位置,要采用專用的鉆孔機械成孔,嚴禁使用水鉆,以防周邊土質松化,成孔后及時安設土釘防止坍塌。土釘鋼筋制作應該按照設計要求提前做好,使用之前應該對土釘鋼筋進行調直并且去銹除污。在釘孔過程中,要確保土釘被安插在圖紙所示的位置上,確保工程的精確性。注漿在該在孔口外設置止漿塞兵旋緊,使其與孔壁緊密貼合。由止漿塞上將注漿管插入注漿口,深入至孔底0.5~1.0m處。注漿管連接注漿泵,邊注漿變向孔后方向拔出,直至注漿完成為止。為保證水泥砂漿的水灰比在0.4~0.5范圍內,注漿壓力保持在0.4~0.6MPa,當壓力不足時,從補壓管口補充壓力。注漿之前應該將孔內殘留或者松動的雜土清除干凈,注漿開始或者中途停止超過30min時,應該用水或者稀水泥漿潤滑注漿水泵及輸送管,抽出注漿管時,應該盡量使用勻速抽出,防止水泥漿脫節造成的漿液不夠飽滿。
(4)土釘墻支護結構的監測
在土釘支護施工完成后,為防止其產生變形、沉陷等問題,應對其進行監測。選擇的監測地點,每個點之間的距離應該小于20m,支護工程的每邊監測點應該大于3個。采用一起監測和人為主動的巡查監測想結合的監測方法,確保能觀察到監測對象的實際狀態和變化趨勢,在重點監測部位,監測點可以適當的布置多一點。
在工程建設中,深基坑支護技術與巖土工程勘察技術是必不可少的部分,在實際工程施工中,應注意將兩者結合起來,以提高工程的安全性和穩定性,具體注意要點如下:①深基坑支護設計以巖土工程勘察為基礎,而巖土工程勘察也受到深基坑支護的影響,兩者是密不可分的,就在工程建設中將兩者結合起來,可節約資源、降低風險。②隨著技術的進步,巖土工程勘察技術也不斷得到更新發展,且將信息技術、計算機技術等融入其中,實現了巖土工程勘察數據與深基坑支護設計數據的共享和交互,因此,在支護設計中,應加強對先進勘察技術的應用,以提高設計的科學性和合理性。③在深基坑支護設計過程中,應根據工程特點選擇合理的勘察方法,必要時,可根據工程特征對勘察技術做一些更改,使其更具有適應性,例如:在工程建設中,為了提高工程的經濟效益往往采用靜態探測的勘察方法對巖層進行檢測,但這一方法在土質松軟的地質結構中比較適用,而在其它地質結構中則不能很好地反映巖層本質,因此,要求結合工程特點來選擇是否使用靜態勘察技術,而不能因為經濟利益,忽略勘察數據的準確性。
綜上所述,在工程建設中,深基坑支護設計以及巖土勘察技術發揮著十分重要的作用。在實際工程施工中,應將兩者應結合起來,充分發揮巖土工程勘察的作用,為深基坑支護設計提供重要的基礎,以提高工程的穩定性和安全性。今后,也應加強對這兩者的研究,以不斷促進技術的進步。
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2014-12-26