基于岩土工程深基坑支护设计中问题及对策探讨

2019-03-18 04:48林翁杰
关键词:帷幕土方灌注桩

林翁杰

广东省海洋地质调查院 广东 广州 510000

随着我国建筑行业的不断发展,在深基坑支护设计在建筑施工中越来越常见。近年来,我国在岩土工程建设的深基坑支护设计工作中大胆引用了一些新技术,显著提高了我国岩土建筑施工的质量。但与此同时,岩土工程施工中,深基坑支护设计工作还存在很多弊端,为工程施工带来了不利的影响。

一、岩土工程施工中深基坑支护设计存在的问题

(一 )选择力学参数不当为设计结果带来偏差

在岩土工程深基坑支护设计时,力学参数是其中一个关键的指标,指标选择不当将直接导致支护的承重超出预设范围,容易发生坍塌等安全事故,威胁施工人员的生命安全。在支护设计实践工作中,要想回的精确的数据难度较大,我国的土地情况复杂,精确的数据必须建立在对土层进行深层的挖掘的基础上才能实现,而在挖掘的过程中也应当全面的考虑相关影响因素,例如土层的含水率、摩擦力等,但是这些因素在不断的变化,这就需要专业人员对其进行勘测判断,这样才能获得准确的数据,再选择适当的力学参数进行设计计算。

(二 )设计的结果与实践偏差较大

岩土工程深基坑支护设计工作中,设计单位需要遵循极限平衡的原则来进行支护设计。经过多年的探索和实践,岩土工程施工中都能够依靠极限平衡原则来为深基坑支护设计保驾护航,但是同时也存在诸多问题,例如深基坑支护设计损坏造成支护设计的结果和实践偏差较大。另外,极限平衡原则是静态的,但是深基坑支护施工确实动态,这种动静冲突在一定程度上也导致了设计和实际情况不相符的可能性,故设计结果应与现场实践相结合。

(三 )没有处理好开挖空间的效应问题

在某些施工项目中,施工单位由于没有处理好开挖空间的效应问题,容易造成支护结构移位甚至坍塌的现象。造成这种现象的原因比较多,一般来说,影响开挖空间的要素主要分为两种:深度、形状。如果设计单位没有根据地质情况指导施工单位进行深基坑支护施工开挖,那么势必会影响开挖空间的效应问题。

二、岩土工程中深基坑支护设计的对策建议——以原瑞花园工程为例

湛江市保利原瑞花园项目位于湛江市霞山区港务局的东北侧、人民大道南港务局转盘东面约250m处;基坑开挖面积约13320m2,周长约523.1 m,深度约4.6~8.50m。场地内设地下室2层,局部一层。基坑西侧邻近人民东一路,交通便利。本次基坑支护设计西北侧及北侧段安全等级为一级,其余各段采用二级。为确保基坑土方开挖、地下室结构施工及周边建筑物和市政设施的安全,需对本基坑进行临时性支护。以下为原瑞花园工程在深基坑支护设计中的一些主要做法:

(一 )合理选型

本基坑设计以《保利原瑞花园详细勘察阶段岩土工程勘察报告》中提供的岩土力学参数等为设计基础,结合基坑周边环境特点、地质条件差异以及基坑开挖深度、经济合理等因素,选用了"灌注桩+锚索"、"灌注桩+内支撑"、"双排桩"、"锚杆+放坡"、"放坡"五种支护结构形式,并采用φ800搅拌桩封闭止水(其中西北段剖面增加φ600双管桩间高压旋喷)。

(二 )设计结果与现场实践相结合

1、基坑南侧原有一排洪渠,由于该项目工期较紧,先在排洪渠边增加一排φ800搅拌桩形成封闭止水帷幕,并开挖排洪渠范围外的基坑范围;待排洪渠范围迁改完成后,再将原排洪渠范围内基坑周边施做搅拌桩形成封闭止水帷幕,再开挖该部分基坑。

2、基坑东北侧靠近麻斜海海边,年平均高潮位高程3.2m;年平均低潮位高程-1.9m;十年一遇高潮位3.80m,五十年一遇高潮位4.53m;百年一遇高潮位高程4.84m,且湛江为多台风地区。场地现状标高4.00m,为防止海水倒灌基坑,在基坑完成止水帷幕施工后,回填黏土至标高5.00m,并在靠海侧铺设沙包、喷砼及铺设片石反压。

3、基坑西北侧靠近中国海事大楼,支护形式为灌注桩+内支撑支护形式,安全等级为一级。根据勘察报告显示该段砂层厚达11.9m,水位标高为2.33m,为防止基坑开挖过程中止水帷幕渗漏造成砂土流失,严重时造成海事大楼结构破坏,故设计在灌注桩桩间增加φ600双管桩间高压旋喷,确保截水帷幕的有效性、可靠性。

(三 )突出时空效应

基坑底存在软弱土层(5号软塑黏土),基坑开挖软土过程基于时空效应,开挖中进行了分段、分层均衡开挖,每段长度不超过20m,每层厚度不超过2m,基坑边开挖宽度分小段不大于6~8m,16小时内完成坑边软土开挖;同时与主体结构的施工进度、施工顺序相协调,严禁挖成锅底状。土方开挖前进行降水工作至开挖面以下0.5m,降水深度随土方开挖逐步加深,在开挖至基坑底面标高以上300mm处,改用人工开挖至基底,并及时铺设混凝土垫层封底,以尽量减少对基底地基土的扰动。另外基坑周边2m范围内不得有任何堆载,2m范围外超载不得大于20kPa。且基坑监测系统的布设在土方开挖前完成,并完成初始值的观测,土方开挖基坑支护期间要密切对基坑和周边环境进行实时监测。

结语

总而言之,随着我国岩土工程的不断发展,深基坑支护设计在工程质量中的重要作用得到了充分的证明。由于对深基坑支护进行设计的过程比较复杂,加上绿色生态发展的相关要求,岩土工程中对深基坑支护设计工作提出了更高的要求。设计单位要能够与时俱进,全力保障设计的科学性,为工程施工的顺利开展奠定基础。

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