工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术分析

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第4月第11期   作者:屈涛
[导读] 随着社会的进步与科技的发展,土木行业的要求也再不断增加。
        屈涛
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        摘要:随着社会的进步与科技的发展,土木行业的要求也再不断增加。工程建设中的深基坑支护以及岩土勘察技术是目前施工过程中的热点,本文就工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术所存在的部分问题提出新建议,以促进施工的顺利完成。
        关键词:工程建设;深基坑;岩土勘察技术;支护设计
1工程概况
        某建筑群均采用框架结构;其中,1~3号楼地上10层,地下1层;4~6号楼地上9层,地下1层;10号楼地上13层,地下1层;总建筑面积约5.3×104m2;基坑开挖深度在3~7m范围内。因深度超过5m的基坑属于深基坑,所以对本工程2号楼与3号楼的深基坑采用土钉墙方法进行支护,其基坑开挖深度分别为5.79m和6.83m,以达到保证施工安全的目的。
2深基坑开挖与支护
2.1施工准备
        在深基坑开挖与支护施工开始前,应对现场的实际情况进行全面调查,比对岩土勘察报告,找出不相符的地方进行补勘,保证施工能顺利进行。(1)现场实际情况调查的内容包括:机械设备进场条件、临时供电与给排水条件、既有构筑物、地下障碍物,以及施工可能对周围环境造成的影响等。(2)岩土勘察报告核查内容包括:工程地质勘探报告比对、区域水文地质勘探报告核查,确定地下水位及其实际变化,掌握地下水流速度和承压水层具体分布情况等。
2.2深基坑开挖施工
2.2.1准备工作
        (1)查明场地上、下所有障碍物,同时予以彻底清除。
        (2)查明开挖施工区内所有管线实际分布,同时对其进行有效保护。
        (3)对于施工现场的临时道路与出入口,以场地实际情况为依据,将出入口布置在周围市政道路上,场内临时道路在进行开挖施工前做好硬化处理,同时在门口设置沉淀沟,两侧分别布置水管。
        (4)在临时道路硬化处理过程中,可酌情选用建筑垃圾。
        (5)上述工作完成后,开始放样定位,然后以结构轴线为依据,依次放出坡脚线与坡顶线。
        (6)在开挖施工中应对标高予以严格控制,挖至设计深度后保留20cm左右的土层不挖,由现场施工人员挖除。同时,结构施工人员应在此时做好垫层浇筑施工的准备。
2.2.2开挖施工
        根据工程特点,决定采用单机组、多层次的模式进行开挖施工,以最大程度利用时间与空间,使开挖能够顺利进行,并为支护创造良好条件。
        为与基坑支护相配合,开挖量应与支护施工量相匹配。考虑到基坑形状呈狭窄状,故在施工中应对长边实施分区,将分区长度控制在30m以内。基坑中铺筑一条经硬化处理的临时道路,宽度不能小于6m,必要时用挖土机进一步压实。
        施工中,先从内部挖起,不断向出土口退土;先通过开挖形成支护施工基槽,槽宽按6~7m的要求控制;根据支护施工基本要求,坑底和坡面间的角度应在113°以上;结合分区开挖要求,每个作业段的实际长度应在30m以内。支护施工时机械设备不能碰撞支护结构;完工后,连续进行施工,快速开挖出土。
2.3深基坑支护施工
2.3.1准备工作
        根据工程施工具体要求,切实做好所有准备工作,施工与技术人员领会设计意图,明确相关规程,熟悉基坑周围既有构筑物和管线,深入分析勘察报告,充分注意岩土层实际分布与每层岩土的性质、特点,并对进场的机具设备进行检查、调试和保养,确保有良好的完好性,做好与基坑开挖施工的协调,制订合理可行的施工方案、流程。
2.3.2施工工艺
        (1)工艺流程。本工程深基坑支护采用土钉墙的方法,其施工工艺流程如图1所示。



图1深基坑土钉墙支护施工工艺流程
        (2)工艺方法。1)周边放样。深基坑支护施工前,先完成周边放样工作,放样完成后报现场监理工程师进行复核。在对深基坑进行开挖前,应二次复核放样。2)开挖与支护的相互配合。为使深基坑施工能够安全进行,现场挖机应沿基坑四周严格按照支护段进行分段、分层开挖,并严防超挖。支护施工主要分成以下两个阶段。基坑开挖严格按照支护施工进度实施,正开挖施工前,建设方应召开专项协调会,明确各方需履行的职责与保持的协作关系。在开挖时充分考虑支护进程,每日实际开挖量应处在支护可以完成的限度内。基坑表面高度需要和支护竖向间距保持一致。首层开挖深度一般确定为首道支护结构标高以下20cm,之后每层按1.6m对开挖进行控制,开挖前进行分区,长度控制在30m以内;挖到第二层时,需采用开挖一段保留一段的方法提供支撑;在挖到最后一层时,应到达基坑底部。前一层支护结构注浆达到24h,面层混凝土喷射达到12h,且养护至要求的强度之后,对下一层进行开挖。在开挖的过程中应注意,挖机不能碰撞支护结构。支护结构施工完成最后一层之后进入第二个阶段的施工,即大面积开挖。从施工全过程角度讲,需要严格遵循平面分区和竖向分层的基本原则,现场安排专人进行指挥调度,确保支护、开挖协调完成。
        (3)土钉的制作与成孔。综合考虑现场及其周围环境实际情况,本工程深基坑拟采用一致的支护剖面。支护用土钉共4排。其中,第1排和地面之间的距离为1.6m,垂直间距分别为1.6m、1.5m、1.5m、1.5m、1.4m,由上至下土钉长度分别为7.6m、5.4m。土钉中心拉杆为螺纹钢筋,按15°的要求控制倾角,以?6@200×200mm钢筋网为喷锚面层,并喷射厚度为100mm的细石混凝土,其强度等级为C20。
        (4)钢筋网编制。根据设计要求对双向钢筋网进行绑扎,以?6@200的要求双向配筋,钢筋接头应错开500mm。制网完毕,且锚管安装完成后,将螺纹钢作为加强筋对锚管进行连接,同时使用螺纹钢对钢筋网予以压紧,通过焊接使井字架、土钉、网片与加强筋形成整体。最后对搭接长度进行检查,必须满足设计与规范的相关要求。
        (5)混凝土喷射。严格按照现行技术规范进行施工。开挖与修坡完成之后,开始混凝土喷射施工,要求在钢筋网成型后一次性完成喷射。混凝土强度等级为C20,石子粒径应保持在5~15m范围内,掺入适量速凝剂,将初凝时间调整至10min以内。混凝土配合比为:水泥∶石子∶沙=1∶2∶2。
2.3.3优化施工
        (1)开工前查明所有地下障碍,了解外部环境,和现有资料进行仔细比对,以实际情况为依据对方案进行优化,调整土钉具体位置与角度,使其与深基坑良好适应。
        (2)严格按照设计要求和相关规程进行操作,尽可能减少造成的不利影响。
        (3)施工时一旦遇到障碍,则应立即变换具体位置,增减土钉上、下距离,调整施工角度与土钉参数,以躲避障碍。土钉放置到指定位置后立即进行注浆与喷锚。在遇到障碍后,降低注浆压力与水泥剂量。在注浆过程中,压力应恒定不变,实际流量控制在5L/min以内。
        (4)切实强化基坑外部实时监测,确认基坑周围土体与道路是否发生变形。
        (5)基坑周围堆载应控制在4kN/m2以内。
2.3.4基坑防排水
        施工中,应注意地下潜水造成的影响。开工前,做好各项排水设置;侧壁存在上层滞水,需插入引流管将其排入至盲沟中。(1)基坑5m之内不得布置用水点。(2)在基坑周围的地面设置排水设施,以防雨水进入造成坍塌。(3)基坑的排水宜以集水明排为主。(4)现场使用的抽水设备应满足以下要求:实际排水量不小于1.5倍总涌水量。经测试,本基坑总涌水量约44.25m3/h,现场排水系统功率达到27.76kW。
3结论
        (1)本工程深基坑施工现已顺利完成,经检验质量合格,施工中未产生安全事故。(2)工程岩土勘察报告准确可靠,为深基坑开挖与支护都提供了良好的数据支持。(3)本工程深基坑支护在准确的岩土勘察报告、严格的控制下发挥出理想的作用效果。
参考文献
[1]陈俊任.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].工程建设与设计,2021(10):42-43+53.
[2]祝佳楠.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].四川建材,2021,47(05):77-79.
[3]陈烁标.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术分析[J].西部探矿工程,2021,33(04):1-2+6.
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