林 青
(江蘇華東建設基礎工程有限公司,江蘇 南京 210000)
深基坑指開挖深度超過5 米或地下室三層以上,或深度雖然未超過5 米,但地質條件和周圍環境以及地下管線特別復雜的工程。深基坑工程包含多方面的內容,如工程勘察、圍護結構設計、圍護結構施工、地下水控制、基坑監測、土方挖填等。深基坑支護是一種臨時結構,它的安全儲備空間較小,風險性較大。深基坑支護工程具有很強的區域性和個性,隨著區域和場地的不同而應用不同的技術手段。施工期間,由于深基坑支護的環境效應,因素導致土壤環境影響,也就是說,變形基本周圍挖掘的時候會導致地下水位變化,并擴大其范圍的抵抗,影響到周圍建筑物、結構和管道的日常使用。
排樁支護技術是在基坑開挖之前先在基坑周圍布置混凝土灌注樁。混凝土灌注樁的布置可分為間隔式、雙排式和連續式。樁頂應設置錨樁、拉桿或混凝土連接梁。該技術適用于開挖面積大、深度大于6 米,不允許被放坡、臨近有建筑物的基坑支護。具有施工方便、安全性高、造價成本低的特點。
這項技術利用天然土種,以鉆孔、橫梁、灌水等方式設置土釘,與噴灌混凝土結合形成重力土墻,抵御墻后土壤壓力,使墻保持穩定。施工時,土釘支護要自上而下分段分層進行,分層深度根據土層情況而定。為了防止土體松弛瓦解,要盡快做第一層的噴射砼。土釘墻支護技術應用于地下水位以上、自穩性較好的土層中,它對土層變形控制的要求不嚴格,具有結構輕、柔性大、抗震性高、設備簡單、場地小、材料用量及工程量小的有點。但是該技術下的基坑深度有限,土層的變形程度和沉降不易控制。
該技術適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大、較深,且臨近建筑物邊坡穩定性高的基坑。挖土層時垂直墻進入設計深度,把桿放在坑里,把耐張錨插入泥土和泥土里。錨的一端固定在豎形結構上。另一端固定在土層上。在施工中,鉆孔要用沖擊式鉆機、旋轉式鉆機或旋轉式沖擊鉆機以偏心鉆機跟進護壁套管的方式跟進。后期灌漿時要以埋管式灌漿方式一次灌漿,即由孔底向上的一次性灌漿,砂漿至孔口溢滿為止,注漿管不拔出。
基坑開挖深、地下水位高、無降水時,應采用板樁作為支護結構,既能起到保土防潮的作用,又能防止流沙的產生。板樁支撐分為無錨板樁和有錨板樁。無錨板樁是從一角開始逐塊插打,每塊鋼板樁自起打到結束中途不能停頓,該打法簡單、快速,但是單塊打入易向一邊傾斜,累積誤差不易糾正。有錨板樁是先沿板樁邊線搭設雙層圍檁支架,然后將板樁一次在雙層圍檁中插好,形成一個高大的板樁墻。待四角封閉合攏后,再按階梯形狀逐漸將板樁一塊塊打至設計標高。該打法可以保證平面尺寸準確性和板樁體垂直度,但施工速度慢。
該技術先建造鋼筋砼地下連續墻,達到強度后再于強與墻之間用機械挖土。它的剛度大,強度高,可以起到擋土、承重、截水、抗滲的作用,可在狹窄場地、有地下水的深基坑中施工。但是施工產生的費泥漿不宜處理,粉砂地層中易出現踏壁現象,對施工技術要求高,不如灌注樁靈活。逆作法地上、地下同步施工時,多采用地下連續墻支護技術。
在基坑深度較大時,懸臂式擋土墻的強度和變形不能滿足要求,出現外部錨拉的可靠性較低情況時,坑內可采用內支撐技術。該技術適用于各種地基土層,但是會占用一定的施工空間,分為鋼管內撐支護和鋼筋砼構架內撐支護技術。
地質資料是深基坑設計、施工的最重要依據之一,相同的保護方案在不同的地質條件下安全度也不同。因而在深基坑施工前,施工單位要深入了解建筑場地及周邊、地表至支護結構地面下一定程度范圍內地層結構、巖土形狀、含水層性質、地下水位、滲透系數等參數,熟悉臨近建筑物的位置、層數、高度、結構類型和基礎類型。在土方開挖過程中,如果發現實際開挖所接觸的地質條件與設計所參考資料有差異,要及時向設計部門反映,必要時采取適當補搶措施。
圍護結構是影響深坑體系支護體系的主導因素,它的質量好壞與深基坑工程的安全系數直接掛鉤。在導墻施工中應嚴格控制水平軸線與垂直精度,導墻拆模后應立即在墻間架設支撐,墻壁附近避免堆載。同時,施工還要采用優質膨潤土制備泥漿,嚴格控制泥漿的粘度。
深基坑支護施工是建筑施工中的一個重要環節,深基坑的規模較大,距離較近,并且不同地質下施工條件不同。當代施工企業應根據施工實際條件合理選擇排樁支護技術、土釘墻支護技術、錨桿支護技術、鋼板樁支護技術、地下連續墻支護技術、內撐支護技術,并最大程度避免塌方、滲水等現象的出現,保證工程的安全性和穩定性。