施 麟
江西建工第二建筑工程有限责任公司
在深基坑支护施工中,其结构主要作用是用于挡土,确保基坑在开挖和施工过程中能够顺利实施,同时保证对临近建筑、公共设施和周边环境不产生危害。目前,国内常用的深基坑支护技术有:地下连续墙排柱支护、水泥搅拌柱土钉墙及复合土钉墙、喷锚网支护、逆作法与半逆作法施工,环形支护结构等。在实践中要根据土质条件、基坑深度,地下水情况等,结合不同支护方式的优缺点,选择经济合理的施工组织设计方案。通常,基坑支护的主要特点:
1)基坑支护体系作为临时性的结构,风险系数较高。基坑工程施工中要实施监测,并应有应急措施。施工中一旦出现险情,需要及时抢救。
2)基坑工程区域性较强。如:软粘土地基、黄土地基等工程地质与水文地质条件各地差异较大,同地区也存在不同差异。所以,要因地制宜,适当借鉴外地施工经验。
3)基坑工程综合性强。基坑工程需要岩土工程知识,也需要结构工程知识及土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术多种技术相结合。
当前深基坑支护施工情况来看,施工质量也成为施工的难点,很多工程在施工过程中因对气候的不了解,使工程在恶劣气候下施工,影响到工程的施工质量,如大雨天气等,会造成深基坑施工过程中出现大量的水,从而影响到深基坑工程的质量。
工程地质勘探是设计的基础,设计是工程安全的第一道保证。因此,在绘制地质图中要注意当地的地质层次走向,在判断地层走向明确后,可以适当减少勘探点的数量,如在当地地质复杂,或存在不良地质,则应该在基坑位置加密勘探点,力求准确。水文方面主要判断地下水位的标高、随季节、降水变化的情况,以及是否存在承压水,以便设计基坑形式与支护种类。除了地质钻探,还可以查询当地资料,询问相关人员等。
深基坑支护施工过程中,需要考虑的因素有很多,而且结构设计的计算要求也极为严格,通过准确合理的计算,得出正确的安全系数,这样才能确保深基坑施工的质量。对土压计算的不合理,对物理力学参数选择的不合理,再加上施工过程中对内摩擦角、含水率、粘聚力等三个可变值参数的选择不合理等,从而造成很难准确的计算出支护结构的实际受力,对深基坑支护施工技术造成一定的影响。
沉降监测点是深基坑支护施工中的关键,通过沉降监测点来观测深基坑支护结构施工过程中的沉降情况。而引起这方面问题的主要原因是施工方对现场保护工作做的不到位,从而对沉降监测点造成破坏的现象。
1)支护方案的设计。设计方案是否合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。首先,设计人员应具有较强力学知识和地基与基础等多学科的知识,又要有丰富边坡支护设计经验,在结合建筑及周围环境特点的基础上,设计出经济合理的深基坑支护方案。其次,施工前应对方案进行认真审核,理解设计意图,及时与设计人员沟通以掌握方案,在施工组织时,使各个组成部分、各道工序协调有序。最后,应了解深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位设计支护方案。
2)专项施工方案编制。深基坑工程施工单位应当根据经审查合格的设计文件,结合工程实际编制专项施工方案。对邻近建(构)筑物、道路,供电及市政管线的保护措施、监控措施;应急抢险措施等内容。
施工阶段是项目实施的关键阶段,应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,要制定专项施工方案报监理机构审核,并要制定突发事件的应急预案。
1)深基坑工程的施工。深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。
2)深基坑周围土体止水效果的控制。在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。
3)深基坑支护工程监测。基坑支护工程风险性较大,为了确保基坑在开挖和地下室结构施工过程中基坑支护结构的安全,必须对基坑和周边城市道路、建筑物进行监测,及时掌握土体变形情况,边坡的稳定状态和支护效果。发现异常情况及时采取措施,预防边坡失稳和周围建筑物沉降、开裂等事故发生。
(1)土方开挖前在周边建筑物内设置监测点,并对建筑物、道路原有的裂缝、变形等情况进行记录、拍照,避免日后发生纠纷。
(2)除要求施工单位对基坑支护的沉降、水平位移及周边建筑物四大角垂直度进行监测外,还要求业主委托有相应资质的单位进行监测,监测报告及时反馈给各参建单位。
(3)基坑开挖前应测得初始数据,以后监测的时间间隔根据施工进程确定,如发现变形超过有关标准或变形速率加快有事故征兆时,应加密监测频率,并采取有关防范措施。
总之,深基坑支护工程作为一门实践性强的工程学,随着社会经济的不断发展,其施工技术的发展也极为迅速,不仅为土建工程发展带来一定的帮助,更有利于提升土建工程的施工质量。当前由于深基坑施工具有相当的复杂性和艰巨性以及一定的风险性。因此,在工民建施工应用中,只有切实做好质量控制,把好质量关,防微杜渐,才能确保工程的安全完工。