大面积淤泥质土地段的深基坑施工技术探究

发表时间:2020/12/8   来源:《建筑实践》2020年7月20期   作者:刘香成
[导读] 大面积淤泥质土在大型建筑工程建设中是比较常见的,给工程施工带来了一定程度的阻碍性,尤其是在基坑施工的过程中,很容易出现塌方、断桩、位移等不利现象。
        刘香成
        中天建设集团有限公司          天津         300280
        摘 要:大面积淤泥质土在大型建筑工程建设中是比较常见的,给工程施工带来了一定程度的阻碍性,尤其是在基坑施工的过程中,很容易出现塌方、断桩、位移等不利现象。对此,文章针对大面积淤泥质土地段的深基坑施工技术进行了探究。
        关键词:大面积淤泥质土;深基坑工程;施工技术;探究
引 言:
        随着社会经济的快速发展,各种大型建筑物在各个城市纷纷林立,这些建筑的基础建设施工中都需要深基坑施工技术作为支持,尤其是面临大面积淤泥土质地段的时候,这项技术的应用显得尤为重要。
1.关于深基坑施工工程的概况
        这里以某市建设的一项大型建筑工程为例,该项工程需要开挖的基坑面积较大,实际开挖的深度在3.8m~4.0m之间,基坑的东西向为宽,长度约为190m、南北向为长,长度约为235m,需要开挖的土方体积约为240000m3。该项工程的建筑物场地一共分为Ⅲ类、Ⅳ类这两种类型,该区域的质土属于中软土区域,在实际开挖的深度范围内,表层土质为2m左右人工填土层、以下开挖范围均为淤泥质土层,标号分别为①层、⑥1层在本工程当中的①层土质较为松散,具有较为良好的透水性。⑥1层土质含水量较高、透水性较差、呈软塑状态,且分布深度较深,对于基坑的稳定性及工程桩稳定性是不利的[1]。
2.深基坑支护施工方案分析
        2.1关于边坡支护方面的设计分析
        针对工程施工场地的内基坑开展整体开挖施工环节时,需要将基坑壁的防护与排水环节作为重点关注内容,同时还需要对基坑周边的具体环境、施工的实际进度、安全以及投入成本等方面的因素进行综合考虑。依据该工程这些因素的实际情况,施工方决定采取因地制宜的方式,应特别注重开挖范围土质影响,由于淤泥质土承载力较低,比如基坑支护采用不当,容易造成基坑水平位移过大或塌方等情况,同时,基坑侧留设反压土极易产生溜土而造成挤桩现象。宜采用灌注桩(增加冠梁及支撑)+三轴搅拌桩形式,不宜采用放大坡、钢板桩及SMW工法桩形式。
        2.2关于基坑降排水方面的设计分析
        依据相关调查发现,该项工程的施工场地浅部地下水类型属于潜水类型,主要来源于降水、地表水入渗等方面的补给,在对这种类型地下水进行排泄的时候,主要以蒸发为主。由于开挖范围内的质土为淤泥质土,在透水性方面较弱,具有良好的隔水性,所以对基坑开挖施工过程基本没有影响[2]。降水一般采用大口井降水,考虑土方开挖时井管易损坏造成降水井封堵现象,井管宜采用桥式滤水管。因淤泥质土透水性较弱,基坑内降水井设计可仅考虑地下室抗浮需求,降低基坑降水费用。


3.大面积淤泥质土地段的深基坑开挖施工技术探究   
        3.1关于土方开挖施工的设计方案探究
        基坑土方在实际开挖的时候,应该遵循相应的原则,主要包括分层原则、分段原则、分步原则、对称原则以及限时原则等,尽量将基坑未支护的具体暴露时间进行减少,在对下层土方进行开挖的时候,必须保证相应的支护结构、支撑体系满足相关设计的实际要求,这样才能使机械操作中减少对基坑底部的土体产生扰动。土方开挖的具体流向,需要与基础平面布置图相结合,并对基坑进行区域分配。
        因表层杂填土厚度较薄,需铺设砖渣路并铺设钢板才能满足重车行驶,顾应尽量避开在雨季进行土方开挖,以免措施费增加。如工期紧必须在雨季时进行土方开挖,则充分考虑现场排水问题,避免现场积水。
        考虑土方开挖方量较大,且场地局限,基坑土方开挖根据地下车库后浇带进行分区分段分层开挖。因本基坑开挖范围内除表层2m为承载力较好的杂填土,首先开挖表层1.5m范围的杂填土,保留0.5m左右的杂填土作为下层土开挖时挖机的操作平台。因淤泥质土人工开挖非常困难,如预留300mm厚人工开挖必须采用60型挖机开挖,极易造成挖机沉陷或扰动基底原状土。下层土开挖时宜在挖机挖斗上焊接钢板收平,开挖至基底100mm左右,减少人工开挖量,提高生产效率,降低凉槽产生橡皮土现象及小型机械对基底土层的扰动等。局部深坑宜采用预制混凝土沉箱方式开挖,减少超挖或塌方现象,提高生产效率,使得地基土的承载力获得保证。
        3.2关于预应力管桩方面采取的主要保护措施
        在具体实施沉桩的过程中,由于未能将土中的应力及时释放,很容易出现挤土效应的现象。因此,在具体实施基坑开挖的时候,应该合理地对开挖顺序进行安排,在开挖方式方面可对平面上分段、深度上分层这两种方式进行应用,需要始终坚持“先支撑后开挖、逐层开挖、逐层加固”这一原则,当操作机械设备开挖的时候,应该采取具有防止碰撞性能的支护结构与工程桩。基坑开挖施工开始之前,需要对基坑内各个管桩的位置一一进行相应的标记,并提前将相应的挖土路线进行设计,并派遣专人专门负责对挖机挖土施工的过程进行监督,严格禁止由于挖机施工的扰动使管桩遭到破坏。在对管桩周围进行挖土的时候,必须采用对称开挖这种方式,对于一边挖土的这种方式必须要严禁,并且在实施分层分段开挖的时候,其开挖的界面放坡比例必须要保证要比设计规范值1:3大,以避免由于土产生的剪切效应而使得断桩、位移等现象出现。特别注意试桩应随土方开挖便进行提前截桩,土方暂停开挖时放坡不得留设在试桩范围,避免造成挤桩或断桩。
        3.3关于实际开挖施工中降排水的相关措施
        在深基坑工程开挖施工,很多时候面临的土质多为淤泥质土,而淤泥质土在渗透性方面较差,遇水时强度较低,所以开挖施工在开始之前,就必须要先将基坑表面的积水抽干,具体采用的措施为集水井+明沟排水的方式,以保证基坑表面始终处于无积水状态,这样能够很好的预防基坑边坍塌现象的出现。
        因淤泥质土土层内含水量较高,封闭降水井数量必须经设计单位同意,并预留足够的降水井不封闭,避免发生地下车库上浮风险。
结束语:
        综上所述,深基坑施工工程中常常面临着桩顶水平位移、深层水平位移、地表沉降、围护结构沉降等问题,这些问题也是本工程中常见的,需要将边坡作为开挖的起始端,直至基坑完成回填土施工环节,在这整体过程中,该项工程均没有达到报警值,因此,该工程中的基坑围护结构具有较高的安全可靠性,其中对于预应力管桩的保护也是极为有效的,所以该项基坑工程完成的也是非常顺利的。
参考文献:
[1]梅献忠,梅权斌,顾伟华,等.大面积淤泥质土地段的深基坑施工技术[J].建筑施工,2016,38(009):1184-1185.
[2]俞天雷.淤泥质土超大面积建筑深基坑支护施工技术的探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2012,000(008):36-36,39.
[3]朱根深,赵腾飞.淤泥质粘土深基坑施工技术[J].建筑·建材·装饰,2017(4).
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