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摘 要: 摘要:隨著社會的發(fā)展,我國的巖土工程建設(shè)的發(fā)展也有了改善。為滿足城市人口生產(chǎn)、生活的需要,建筑規(guī)模逐漸擴(kuò)大,由低層建筑逐漸向多高層建筑發(fā)展。高層建筑相比低層建筑,能夠提供更多的空間,但施工過程中的風(fēng)險也隨之增大。巖土工程中深基坑支護(hù)施工是
摘要:隨著社會的發(fā)展,我國的巖土工程建設(shè)的發(fā)展也有了改善。為滿足城市人口生產(chǎn)、生活的需要,建筑規(guī)模逐漸擴(kuò)大,由低層建筑逐漸向多高層建筑發(fā)展。高層建筑相比低層建筑,能夠提供更多的空間,但施工過程中的風(fēng)險也隨之增大。巖土工程中深基坑支護(hù)施工是其中最重要的環(huán)節(jié),主要作用是保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全。隨著高層建筑的發(fā)展,對其深基坑支護(hù)施工要求越來越高。然而,受技術(shù)、人員與周圍環(huán)境的限制,如今的基坑支護(hù)仍然存在很多問題,無法滿足建筑設(shè)計的需求,因此針對巖土工程深基坑支護(hù)施工主要問題,有針對性地提出對策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:深基坑工程;巖土工程勘察;重點(diǎn)分析
引言
結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),深基坑工程在展開的過程中,往往需要在相對復(fù)雜的自然環(huán)境下進(jìn)行,并且由于各地地質(zhì)環(huán)境的差異,也使得深基坑施工需要面對大量的不確定因素。為此,就要基于巖土工程勘察的科學(xué)利用,定制出一個良好的基坑工程施工方案,從而保障工程施工的質(zhì)量與效率。
1深基坑工程巖土工程勘察的意義
在深基坑工程中,通過展開巖土工程勘察,可以實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前工程項目質(zhì)量的有效保障與控制。對于工程項目的實(shí)際展開而言,其在施工過程中的整體質(zhì)量,往往會受到項目所在區(qū)域地質(zhì)條件的影響,并且每個地區(qū)的地質(zhì)條件往往都具有明顯的差異。為此,就要通過深入且細(xì)致的調(diào)查來了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件,從而在施工的過程中,能夠根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)以及相關(guān)內(nèi)容依據(jù),來完成對工程內(nèi)容的設(shè)計,從而防止因地質(zhì)因素的影響,導(dǎo)致當(dāng)前工程的整體質(zhì)量無法得到控制。同時,對于工程項目的展開而言,安全是一個最為重要的問題,通過詳細(xì)的巖土勘察,來明確當(dāng)前工程項目面臨的實(shí)際環(huán)境情況,可以幫助設(shè)計與施工建設(shè)單位采取更具有針對性的措施來進(jìn)行相關(guān)安全工作的展開,防止施工過程中產(chǎn)生安全施工問題,消除施工過程中的常見安全隱患,以及時防范因地質(zhì)因素導(dǎo)致的安全問題,避免因發(fā)生施工事故而帶來的經(jīng)濟(jì)損失與負(fù)面社會影響。另外,對于深基坑巖土工程勘察來說,通過其展開與相關(guān)效用的充分發(fā)揮,可以實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前工程經(jīng)濟(jì)效益的充分提升。這是由于,工程勘察工作能夠?qū)崿F(xiàn)對工程安全事故以及工程設(shè)計問題的有效規(guī)避,從而防止當(dāng)前工程項目經(jīng)濟(jì)效益的下滑。而且根據(jù)工程勘察的結(jié)果來進(jìn)行工程建設(shè)過程中各項施工內(nèi)容的安排與決策,能夠令施工過程中材料、技術(shù)、設(shè)備等方面的應(yīng)用與選擇更加符合當(dāng)前工程項目的需求,實(shí)現(xiàn)工程項目整體質(zhì)量的提升,并進(jìn)行更加合理的人員安排,以確保工程項目能夠在合同規(guī)定的工期內(nèi)完成,保障工程項目的整體效益。
2巖土工程深基坑支護(hù)施工主要問題
2.1力學(xué)參數(shù)問題
巖土工程深基坑支護(hù)是用于支護(hù)垂直巖土坡的樁、墻、支撐或錯桿等組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。支護(hù)結(jié)構(gòu)會受到土壤壓力的作用,而土壤壓力與土壤地質(zhì)情況有直接關(guān)系,巖土力學(xué)參數(shù)會直接影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案,使得施工受到制約和影響,尤其是在一些地質(zhì)情況較為復(fù)雜的地點(diǎn)進(jìn)行建筑工程施工時,支護(hù)結(jié)構(gòu)的建造也會變得越加復(fù)雜。不同地方的巖土組成不同,因此其黏聚力、含水量、內(nèi)摩擦等力學(xué)參數(shù)也不相同,且這些參數(shù)隨著施工對地質(zhì)的破壞,也會發(fā)生相應(yīng)的變化,因此這些不確定性因素會直接影響支護(hù)結(jié)構(gòu)真實(shí)承載力計算的準(zhǔn)確性。力學(xué)參數(shù)確定問題是巖土工程深基坑支護(hù)施工面臨的最主要也是最難以解決的問題之一。
2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)變形問題
變形表現(xiàn)為兩個方面:水平變形和豎向變形。當(dāng)基坑開挖較淺時,支擋結(jié)構(gòu)的變形主要為向基坑方向的水平變位,地表也隨之變形,隨著開挖深度的增加,土體自重應(yīng)力的釋放增加,地表變形的范圍增大,變位增大;同時,支護(hù)結(jié)構(gòu)墻體有所上升或下沉,使插入坑底深度發(fā)生變化。支擋結(jié)構(gòu)水平變位的大小,主要取決于基坑的寬度、開挖深度、地層的性質(zhì)、支擋結(jié)構(gòu)的剛度和入土深度。基坑的暴露時間、設(shè)置錨桿的及時性和位置、或錨桿施加預(yù)應(yīng)力對減少支擋結(jié)構(gòu)的變位起重要作用。受到土壤壓力作用,先搭建的支護(hù)結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生變形,導(dǎo)致后續(xù)深基坑支護(hù)施工無法順利進(jìn)行,整體支護(hù)結(jié)構(gòu)失效,風(fēng)險性提高。
2.3支護(hù)墻漏水問題
支護(hù)墻是巖土工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,起到支撐作用;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)處于地下,有的甚至直接處在地下水源附近,而地下土壤中會含有一定的水分,導(dǎo)致支護(hù)墻長期處在潮濕的環(huán)境中,一旦支護(hù)墻施工存在問題,很容易產(chǎn)生滲漏水的情況。而滲漏水會極大破壞墻體強(qiáng)度和降低支撐能力,一旦超過某個臨界點(diǎn),支護(hù)墻就會坍塌,導(dǎo)致整個支護(hù)結(jié)構(gòu)分崩離析。
3深基坑工程巖土工程勘察的重點(diǎn)
3.1勘察要求
在進(jìn)行巖土工程勘察時,首先要確定好勘察的深度和范圍,以場地周圍巖土工程的具體環(huán)境為基準(zhǔn)?涌谕饪辈禳c(diǎn)必須設(shè)置在坑口邊界的兩倍作用范圍之內(nèi)。對于復(fù)雜程度較高的地方,其與地基的距離應(yīng)在10~15m之間;對于一般復(fù)雜的地方,其與地基的距離應(yīng)在15~30m之間;對于簡單的地方,其與地基的距離應(yīng)在30~50m之間。勘探巖土工程項目,往往以能更精確地研究基坑周圍巖土狀況及物理力學(xué)基本性質(zhì)等為主要目標(biāo),以此作為基坑支護(hù)設(shè)計方案的具體實(shí)施依據(jù)。通過數(shù)據(jù)采集和調(diào)查專項工作的有效實(shí)施,需要掌握基坑開挖范圍和基坑周邊基坑的基本類型、儲層狀況、地下水補(bǔ)給情況、各種影響因素、水位變化、徑流情況等。與此同時,需要測量含水層半徑和滲透性系數(shù)等參數(shù),分四次實(shí)施時若地下水水位發(fā)生變化,是否影響基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境等,并根據(jù)這些具體問題制定相應(yīng)的控制措施。
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3.2明確勘察目的
為了提高深基坑工程中巖體工程勘察專項工作的科學(xué)性和有效性,勘察技術(shù)人員需要注重對該建筑物的結(jié)構(gòu)特征、各項參數(shù)的認(rèn)識等。除了野外調(diào)查外,調(diào)查技術(shù)人員還需要收集和查閱各部門的資料。在深基坑工程施工中進(jìn)行巖土工程專項勘察工作,需要對施工場地地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面了解,有效探查其地下水位的具體分布和變化情況,在垂直和水平方向深入了解土層的實(shí)際變化情況。在調(diào)查過程中,技術(shù)人員需要特別注意的是,對軟土夾層的實(shí)際分布特征及其在基坑支護(hù)施工中的各項技巧等進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查。在水文地質(zhì)全部資料收集完備之后,需要對施工現(xiàn)場巖土工程的基本特征進(jìn)行科學(xué)分析,以便為深基坑工程設(shè)計和后期施工建設(shè)提供完整的數(shù)據(jù)資料信息,便于提高深基坑工程施工建設(shè)的科學(xué)合理性。
3.3編制綱要
在深基坑工程勘察中,編制專項勘察工作大綱,是該項工程最關(guān)鍵、最容易被忽視的工作內(nèi)容,施工單位應(yīng)確定勘察大綱編制機(jī)制。深基坑工程專項勘察工作大綱,是為具體勘察工作有效開展而編制的一份基層指導(dǎo)性文件,對于深基坑工程專項勘察工作的高效推進(jìn)具有一定的保障作用。在制定深基坑工程專項巖土工程勘察工作大綱時,首先要以對工程項目設(shè)計方案和地質(zhì)環(huán)境的全面認(rèn)識為基準(zhǔn),以巖土工程專項勘察工作為主視角,并根據(jù)在建工程項目的特點(diǎn)和場地工程條件等因素,確定編制深基坑工程專項巖土工程勘察組織方案。
3.4布置勘察工作
由于場地條件的不同,基坑工程勘察的范圍深度也有所不同,一般而言,勘察深度應(yīng)為開挖深度的二倍或三倍。若部分碎石土和巖層在開挖過程中比較堅硬,則可根據(jù)沿途的具體類別,適當(dāng)降低開挖深度。測量時平面范圍要比開挖深度大一倍至兩倍。若開挖部位位于深厚軟土區(qū),則可適當(dāng)增加測量范圍和測量深度。對軟土地區(qū)進(jìn)行勘測,必須穿越軟土地層。目前我國建筑行業(yè)對巖土勘察的方法已有較多的應(yīng)用,在此過程中,一般采用鉆探和靜觸法。
4施工技術(shù)措施
4.1強(qiáng)化施工質(zhì)量
巖土工程中,加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)管,做好過程控制是保證深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的關(guān)鍵,通過嚴(yán)格的管理控制措施,及時發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中存在的隱性、顯性問題,及時采取應(yīng)對措施進(jìn)行糾正補(bǔ)救。對此,首先要加強(qiáng)管理者的監(jiān)管意識,從管理層加強(qiáng)管理制度,確保施工中嚴(yán)格依照設(shè)計方案執(zhí)行,將管理工作落到實(shí)處,提高工程質(zhì)量。施工前,需要充分做足準(zhǔn)備,施工人員需要詳細(xì)閱覽圖紙,并熟悉施工流程,依照地質(zhì)資料、施工環(huán)境、圖紙等科學(xué)、合理規(guī)劃施工進(jìn)程,確保巖土工程深基坑支護(hù)的順利完成。巖土工程施工時,需要明確目標(biāo)、了解任務(wù),擺放好錨桿位置,型號、數(shù)量、長度設(shè)計合理,適當(dāng)增加放坡系數(shù)、擴(kuò)張鋼筋范圍等,保證對工程的審核。堅持深基坑支護(hù)、巖土工程開挖分段、分層進(jìn)行。將設(shè)計方案、土方具體開挖方法、開挖順序等有效結(jié)合,依照相關(guān)原則,避免出現(xiàn)違規(guī)開挖的情況,影響工程質(zhì)量,從根本上提高深基坑支護(hù)工程施工質(zhì)量。
4.2加強(qiáng)變形觀測力度
深基坑支護(hù)的主要變形觀測包括:基坑邊坡變形觀測、地下管線變形觀測、周邊建筑變形觀測等。通過具體觀測相關(guān)數(shù)據(jù),對巖土工程支護(hù)設(shè)計中土方開挖的具體情況進(jìn)行詳細(xì)了解。實(shí)際施工中土方支護(hù)設(shè)計的具體情況,可通過偏差分析進(jìn)行了解,進(jìn)而及時掌握土方開挖沉降與深坑土體變形影響。施工過程中,需要及時修改設(shè)計偏差數(shù)據(jù),盡早采取應(yīng)對措施,確保施工作業(yè)的順利進(jìn)行。
4.3優(yōu)化設(shè)計理念
我國巖土工程不斷發(fā)展,深基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)展空間巨大,在支護(hù)工程設(shè)計理念中,需要隨著巖土變化與實(shí)際支護(hù)結(jié)構(gòu)承受力,調(diào)整轉(zhuǎn)變規(guī)律,促使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)一步完善。受到我國實(shí)際情況影響,目前,尚無統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范,一般根據(jù)庫倫理論與郎肯理論確定實(shí)際土壓分布情況,且引用“等值梁法”計算支護(hù)樁,避免實(shí)際設(shè)計與施工方法存在的不足。但受限于郎肯理論影響,實(shí)際計算結(jié)果存在不同,導(dǎo)致支護(hù)設(shè)計存在安全性與經(jīng)濟(jì)性問題。在當(dāng)前情形下,需要以生產(chǎn)施工實(shí)際情況為基準(zhǔn),制定深基坑支護(hù)設(shè)計方案,將國內(nèi)外先進(jìn)理念引入國內(nèi)設(shè)計理念中,擺脫傳統(tǒng)方法的制約,建立現(xiàn)代化信息動態(tài)設(shè)計體制。
4.4強(qiáng)化支護(hù)施工質(zhì)量
第一,施工前準(zhǔn)備。施工前需落實(shí)設(shè)計、方案選擇、單位分包等方面的準(zhǔn)備。設(shè)計工作與施工質(zhì)量存在密不可分的關(guān)系,需加強(qiáng)重視。需選擇有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)考察,獲取有效數(shù)據(jù)后充分結(jié)合周圍建筑和地下管網(wǎng)系統(tǒng),設(shè)計出合理的施工計劃,后對設(shè)計院進(jìn)行仔細(xì)考量,避免出現(xiàn)工程問題。第二,施工細(xì)節(jié)控制。支護(hù)樁施工、錨桿施工和土方開挖均需注重細(xì)節(jié)控制。施工前需對基坑開挖深度、場地標(biāo)高進(jìn)行復(fù)合調(diào)查,確定周邊建筑物的基礎(chǔ)類型及道路資料。如施工期間發(fā)現(xiàn)工程工況、場地布置、地質(zhì)條件不符合設(shè)計等問題,應(yīng)進(jìn)行及時調(diào)整。支護(hù)樁為人工挖孔樁,以鋼筋混凝土制作護(hù)臂。該工序須嚴(yán)格控制成孔清孔和鋼筋籠的制作,確保樁的質(zhì)量。錨桿后需灌漿,安裝鋼腰梁、鋼臺座和鋼墊板,直至滿足設(shè)計要求。第三,施工檢查要點(diǎn):①深基坑圍護(hù)。圍護(hù)需根據(jù)設(shè)計需求、深度及環(huán)境確定施工方案,施工方案制訂后交由總工程師審批,審批后經(jīng)總監(jiān)理工程師核實(shí),待全部合規(guī)后方可施工;②地下水位。輕型井點(diǎn)抽水使地下水位降低到基坑底以下1m左右。專人負(fù)責(zé)抽水工作,24h監(jiān)管并做好記錄。施工期間不可間斷排水;③挖深基坑土方時需多臺機(jī)器,間隔應(yīng)大于10m,逐層挖土;④深基坑應(yīng)規(guī)范管理踩踏事件,固定好階梯及支撐靠梯,安置安全欄桿;⑤吊運(yùn)土方時需確定工具是否牢靠;⑥深基坑挖土?xí)r需保持適當(dāng)距離;⑦雨季及坑四周應(yīng)落實(shí)排水措施,防止雨水流入深基坑;⑧深基坑回填土?xí)r需做好分層夯實(shí);⑨深基坑施工階段需監(jiān)管工序簽收等細(xì)節(jié)。
結(jié)語
綜上所述,深基坑施工前對環(huán)境與周圍區(qū)域的勘察可提高基坑建筑質(zhì)量。本文就勘察技術(shù)、現(xiàn)存問題及對策進(jìn)行相應(yīng)分析,但亦存在些許疏漏和片面觀點(diǎn),望相關(guān)技術(shù)人員可綜合采納本文意見,積極實(shí)地考察驗(yàn)證本文內(nèi)容,確保文中各點(diǎn)能為技術(shù)人員服務(wù),解決實(shí)際問題。——論文作者:湯虎