文/吳騰 中國葛洲壩集團三峽建設工程有限公司 湖北宜昌 443000
隨著城市化進程的不斷推進,在人口密集的大中型城市中,土地資源已經成為了一種非常稀缺的資源,如何加強土地使用率成為了人們亟待解決的問題。在建筑領域,提高土地利用率的手段之一就是加強地上和地下空間的利用,簡而言之就是將建筑物蓋的越來越高,地下層越來越多,這就對建筑物的坑基施工提出了更高的要求,深坑基技術應運而生。
隨著城市化浪潮的不斷推進,城市的土地利用率亟待優化,因此,高層、超高層大樓以及地下停車場,防空地下室等建筑形式越來越多的出現在城市建設中,建筑工程技術也隨之不斷發展。這類建筑物由于自身體量較大,高度較高,在建筑過程中對于基礎結構的要求越來越高,其地基結構的深度和面積越來越大,已經遠遠超出了傳統施工技術的保障能力。針對這一工程需求,深坑基施工技術應運而生。簡而言之,為保證坑基施工、主體地下結構的安全和周圍環境不受損害而采取的支護結構、降水和土方開挖與回填,以及相關的勘察、設計、施工、監測檢查等技術即為深坑基施工技術。深坑基施工通常情況下開挖面積較大,給坑基的支護工作帶來較高難度,對于一些復雜地質條件的施工區域,如軟土層、地下水等情況,進行深坑基施工容易出現沉降,塌方等問題。[1]除此之外,對于坑基施工本身而言,通常所需工期較長,容易受到相鄰場地其他施工項目的干擾,這些因素都會對深坑基施工帶來意想不到的問題。
深坑基施工是一項具有較高技術要求和一定危險性的施工方式,因此在進行施工之前,必須要制定切實可行的施工方案,在施工過程中嚴格按照方案執行,以保障工程質量和施工安全。
由于深坑基施工受到周邊環境影響較大,并且一旦出現工程安全問題也容易對周圍人員和財產的安全造成影響,因此在進行深坑基施工之前,必須要對施工區域的環境進行嚴格的勘察,并制定科學的施工方案。對于工程現場的勘察,應當從以下幾個方面展開。首先應當查明施工影響范圍內的建筑物類型、結構、層數、埋深、基礎載荷以及上部建筑的情況。在調查過程中注意對相關資料的留存備份,一旦發展異常情況,應當請權威部門進行評估鑒定,切勿盲目施工。其次應當查明基坑周邊的各類地下設置,包括供水、排水、電纜、煤氣、熱力等管線的分布情況,防止施工過程中出現破壞,造成損失。由于深坑基作業對于地質情況較為敏感,因此,在施工之前應當探明周圍的地表水匯流、地下水豐度、地下水管滲漏情況對基坑開挖的影響程度。除此之外,還應該協調交通部門了解坑基施工現場周圍的車輛通行及載重情況,為下一步的坑基支護施工提供參考。
深坑基施工涉及到大量的土方開挖工作,因此對于這部分作業任務必須進行合理的規劃。開挖基坑的首要任務是根據基坑設計文件的要求,對于該基坑的結構形式、基坑深度、工程地質水文條件、周邊環境等情況進行確認。然后進行基坑開挖方案的確定,包括支護結構齡期、機械設備的選擇、基坑開挖的層次順序、坡道位置以及車輛進出場路線等問題。基坑開挖的過程中,應當嚴格遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則,保證挖掘工作的安全順利進行。[2]在基坑開挖的過程中應當對于平面控制樁、水平點、基坑平面布置、水平標高、邊坡高度等關鍵參數進行經常性的檢查。對于基坑內部及周圍地面要做好排水處理。在軟土地形進行基坑開挖的過程中,應當采用分層均衡開挖的方法,層高控制在一米以內,在開挖至支撐柱以及工程樁柱附近時,應當注意對于樁柱的保護,如采取人工方式清理樁柱附近的土層,應當注意上層支護,保障工人安全。
在基坑周圍布置塔吊設備時,除了要滿足一般的塔吊布置原則外,還應當著重考慮邊坡對于塔吊基座的影響,防止出現塔吊基座不穩定的情況。
為保障基坑以及周邊環境的安全,對于基坑支護的設置必須高度重視。常見的支護結構構型主要包括放坡開挖及簡易操作、懸臂式維護結構、重力式維護結構、內撐式圍護結構、拉錨式維護結構、土釘墻維護結構等。在實際的施工過程中,要根據基坑深度,巖土條件等因素設置合理的支護裝置,切實保障深基坑施工作業的安全,防止出現塌方等意外情況。
基坑檢測是指在基坑開挖和地下施工的過程中,對巖土性狀、支護結構、環境條件的變化情況進行監測和分析,并及時反饋分析結果,進行施工指導。[3]基坑施工的前提是安全,而基坑監測正是保障安全的重要環節。基坑監測應當以儀器測量為主,目測為輔,采用多種觀測方式相互補充,相互驗證,確保能夠及時準確的反應基坑施工狀況。應當特別說明的是,在進行基坑監測的過程中要重視目視巡檢的作用,在一些高危環境進行作業的過程中,目視巡檢往往是發現危險的最后一道防線,因此在高危區域施工的過程中,應當安排專人負責目視巡檢工作,及時發現危險并給出警示。
綜上所述,深坑基施工技術是當前階段以及今后一段時間建筑工程領域的主要基礎結構施工技術,加強深坑基施工技術的研究不僅能夠使得建設企業獲得更多的商業利益,也有利于促進建筑工程技術的發展,相信在業內人士的不斷努力下,這項技術的發展能夠成為解決城市土地緊缺問題的一條合適的出路。