張志成
(江西省地質工程(集團)公司, 江西 南昌 330002)
探討深基坑支護施工及其質量控制
張志成
(江西省地質工程(集團)公司, 江西 南昌 330002)
隨著當前我國經濟建設的不斷發展,建設投資規模和資金也在不斷的增加,因此,相應的深基坑及其支護技術的應用也越來越多。但由于深基坑工程風險性較大,時常發生基坑失效、失穩的事故。因此,掌握深基坑施工技術及質量控制要點,對于保障人們生命安全和工程質量具有重大意義。本文主要從影響深基坑支護施工質量的主要因素出發,分析了深基坑支護工程的施工的選型和計算,最后對深基坑支護施工過程中的質量控制要點進行探討。
深基坑;支護;施工;質量控制
深基坑支護施工是當前土建施工重要組成部分,而且施工質量對上部結構質量有著極大的影響,很多工程在施工中因對氣候的不了解,使工程在惡劣氣候下施工,影響到工程的施工質量,如大雨天氣等,會造成深基坑施工中出現大量的水,從而影響到深基坑工程的質量。
深基坑支護施工要根據施工地區土層的各項數據信息來制定有效施工方案。但現階段有很多深基坑支護工程施工中,經常出現對基坑土體取樣不全面的問題,造成對物理力學指標分析的不全面,從而導致支護結構設計依據的可靠性差,進而對深基坑支護施工質量帶來影響。
深基坑支護施工本身需要考慮的因素眾多,而且結構設計的計算要求也很嚴格,通過準確合理的計算,得出正確的安全系數,才能確保深基坑施工的質量。但在實際深基坑工程施工中,工程本身經常會出現一些問題,例如,支護結構設計計算不切實際,導致計算的安全系數不可靠,從而引發支護安全問題等。
當前深基坑支護施工過程中,經常出現沉降監測點受到破壞或是被遮擋的現象,使沉降監測數據受到一定的影響,而引起這方面問題的主要原因是施工方對現場保護工作做的不到位,從而對沉降監測點造成破壞的現象。
1)自立式支護
自立式支護包括有兩種形式,一種是水泥攪拌樁擋墻支護的優勢體現在擋墻厚度大,具有較好的整體與與隔水性,且可以保證穩定性,施工效率高,相對于沖、鉆孔灌注排樁而言,工程成本低,且坑內沒有支撐結構,因此機械挖土與地下室工程施工比較方便;不足之處在于擋墻占地面積大,土層的含水量、有機質的含量會影響其強度。另一個是懸臂樁支護通常用沖孔或鉆孔樁、支護類型不支持的最大特點,施工機械化挖掘或地下室更方便,支護樁的不足有很大的水平位移、基坑深度較大,本工程地質條件差。將增加成本。
2)樁錨支護
一些軟土層較薄或者土層性能較好的場地會采用樁錨支護型式。深基坑工程中巖土錨桿的設計參數選擇如下:與水平夾角控制在15°~40°的范圍內;長不超過35m:軸向抗拔力控制在600kN以內;施工工藝通常采用二次高壓注漿工藝,且第二次注漿壓力至少高于2MPa。當錨索被鎖定時,需要同等大小的預應力,預應力越大,對樁頂位移的約束越好,但支護樁承受的壓力更接近靜土壓力。
3)噴錨支護
所謂噴錨支護其實是指錨桿、鋼絲網以及噴射混凝土互相結合組成的聯合支護類型,一些人工降水處理過的人工填土、粘性土或者弱膠結砂土等場地比較適用這種支護型式,一些單層地下室、淤泥較薄、地下水較少的基坑工程也會采用這種支護,基坑的深度控制在12m以內。
4)組合型支護
如果基坑深度在不同土層中分布或變化很大,可以采用不同的組合支護方式,充分發揮各種材料的優越性,充分發揮支護結構的作用,降低工程造價。聯合支護鋼筋混凝土復合材料懸臂拱包括上斜率法、水泥鋼筋混凝土樁墻復合材料,鋼筋混凝土樁復合樁與高壓旋噴樁、水泥攪拌樁復合土釘墻支護形式,土釘墻聯合注漿樁形式等。
1)選擇巖土層計算指標
在基坑支護設計的過程中,第一步是選擇巖土工程地質資料的剪切強度,結合現場實際,根據基坑工程的特點,選擇合理的抗剪強度指標計算理論的合理使用。不同試驗方法得到的抗剪強度指標也相差很大。目前,抗剪強度指標主要有快速剪切試驗、快速剪切試驗、快速剪切試驗、三軸試驗和原位抗剪試驗三種。
2)計算土壓力
通常采用朗肯土壓力理論或者庫倫土壓力理論計算基坑支護結構的土壓力。有些工程采用的是土壓力三角形分布簡圖,或者梯形簡圖等方法。對于懸臂式或者單層支撐支護來說,開挖過程通常均可以達到主動土壓力的極限狀態,而對于多層支撐的形式,由于土壓力要對復雜,墻或者樁位移會產生拱效應,挖方以下的土壓力會相應的減小,而支撐附近側壓力則有所增加。此外,支撐是否施加預載以及支撐剛度也與側壓力有直接的關系,所以排樁懸臂式支護多采用三角形簡圖,不過要對被動土壓力進行相應的折減,減小排樁水平變位。如果排樁支護樁錨支護采用等值梁法進行計算,可以選擇梯形圖;土壤透氣性差,如軟土或沖積土,可以用土壤經濟法;和一些土壤更好的滲透,如沙或雜填土。該方法可以用土來計算。總之,在計算土壓力時,應根據實際情況,經過大量現場試驗,確定計算方法,以提高計算結果的準確性。
氣候對深基坑支護施工的質量會產生極大的影響,氣候是無法改變的,只能避開一些惡劣氣候進行施工,而且在惡劣氣候發生之時還要做好相應的防治措施,特別是暴雨過后會產生大量的地表水以及升高地下水位的現象,這都會對深基坑支護施工帶來極大的影響。在一個良好的氣候施工選擇的同時,進行地表水和地下水的排水工作,來消除地表水和礦坑水;帷幕截水的方式攔截周邊地下水的深基坑,并能有效地避免地下水對基坑支護結構的影響。
深基坑支護施工中會受到周邊地質的影響,而要降低地質對施工質量的影響,必須做好前期的地質勘查工作。在深基坑支護施工前,必須熟練掌握工程區域地質的勘察報告,了解深基坑開挖區域的地形、地質、地貌等方面的特點,以便于制定合理的施工方案,同時,能夠對可能導致邊坡土體滑坡的因素進行全面的分析,從而有效的提升深基坑支護施工的質量。此外,在地質勘查過程中,必須控制調查質量,確保調查數據與實際相符,從而充分發揮地質調查的作用。因此,必須做好地質勘查工作,確保地質調查工作的質量。質量管理人員應與實際情況進行比較分析,看是否存在漏洞。
深基坑支護施工工序的合理性直接影響著施工質量,尤其是在施工各環節都有可能涉及到計算的環節,如果計算環節出現差錯,就會造成深基坑支護施工的質量問題,因此,必須嚴格按照各個施工工序進行施工,同時還要保證各個工序的施工質量。首先,根據建筑各方面的要求,建設涉及到嚴格的考試環節的計算,以保證計算數據,根據實際情況進行解決,以保證工程計算中數據的可靠性,又可以保證數據提供深基坑建設的幫助。其次,要結合實際施工過程中,合理的安排時間,例如,方法、深基坑開挖必須遵循順序開槽支撐,先后挖,分層開挖,嚴禁超挖的原則,盡量減少對原土產生擾動,有效提高施工質量的深基礎坑。
沉降監測點作為深基坑支護施工質量控制的關鍵點,必須對其采取有效的保護措施,這樣才能將沉降監測點的作用充分的發揮出來,才能對深基坑支護施工質量提供一定的保障。首先,質量控制人員應對各個施工環節進行管理和控制,尤其是對沉降監測點周圍的控制,要防止沉降監測點受到破壞。其次,要做好沉降監測點的及時補修方案,一旦發現沉降監測點遭到破壞,必須及時采取有效的補救措施,包括對檢測點進行檢查并找到破壞處,同時,技術人員可以對沉降檢測維修,從而有效的保障監測點監測數據的準確性,進一步保障深基坑支護施工的質量。
綜上所述,深基坑工程的施工是一個循序漸進的過程,施工單位應按先設計、后施工的程序施工,并盡量做到邊施工、邊監測,還要遵循分層開挖、先撐后挖、隨挖隨撐、對稱均衡、限時限量的原則。制定一個周密的深基坑地下室結構施工方案是確保工程順利施工的關鍵,要嚴格按照審定的方案施工,嚴禁隨意更改方案。
TU75
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1007-6344(2017)10-0208-01