探析深基坑工程岩土工程勘察的重点工作

2021-01-21 21:43:29陆最市
家园·建筑与设计 2021年16期
关键词:勘察岩土工程深基坑

陆最市

摘要:伴随经济社会发展,各种工程建设项目日渐增多,特别是深基坑工程获得了巨大发展,同时对深基坑工程的质量要求越来越严格。在保证深基 坑工程质量的过程中,岩土工程勘察占据十分重要的地位,是确保深基坑工程质量的关键。所以,必须要对深基坑工程岩土工程勘察工作给予充分重视,明确深基坑工程的勘查重点,科学制定勘察方案,确保勘察效率与质量,为深基坑工程质量提供保障。本文主要针对深基坑工程岩土工程勘察的重点工作 进行简要分析。

关键词:深基坑;岩土工程;勘察;重点工作

1 岩土工程勘察的意义

1.1 为工程质量提供保障

工程的施工质量与所在地的地质条件存在密切关联,在施工前的岩土 工程勘察工作中,必须对地质环境的具体特点展开分析,以确保施工安全。岩土工程勘察中,需要对地质指标以及所有与施工建设相关的指标展开全 面深入的分析,如岩土层的物理力学指标与均匀稳定性等,作为施工设计 依据,为施工质量、工程使用寿命提供保障,同时也是对施工适应性进行 分析的依据。

1.2 为工程安全性提供保障

在工程建设期间,若未做好岩土工程勘察,在施工建设期间和后期运 行时就需要加强隐患分析与安全排查。设计、建设、施工单位可以借助岩 土工程勘察报告,对场地状况展开严密全面的分析,制定有针对性的保护 措施,强化建设期间的安全性与工程的稳定性,防止安全事故的发生,杜 绝巨大经济损失以及生命危险。如何设定勘察目标也极为重要,在设计初 期要将图纸中的信息逐一标注出来,在前期平面设计的规划基础上,针对 重点施工部位展开勘察,结合具体用地需求、既有建筑等展开分类勘探以 及定量、定点地予以分析,全面分析施工情况并作出补充,施工期间避免 引起地质开裂、坍塌问题,为工程安全性提供基本保障。

1.3 为提高工程经济效益提供保障

工程项目若建设不合理,或是出现了安全事故,会严重影响其经济效益。若设计不合理,不但影响经济效益,还会拖延工期、增加成本,引起一系列问 题。而岩土工程勘察结果,是设计、施工方案的基本依据。人、材、机的合理 配置、技术方案的确定都要以准确、全面的岩土工程勘察结果为基础。

2.岩土工程勘察中深基坑支护技术分析

2.1 深基坑支护结构

就我国的岩土工程勘察而言,深基坑工程建设过程当中主要的支护结 构,主要包括重力式支护结构、柱列式支护结构、板柱式挡墙结构,还有 土层锚杆、沉井结构等。以下简要探讨深基坑支护结构。对于工字钢桩支 护结构而言,属于一种粘性土砂条件下应用较为普遍的结构方式。在很多 深基坑施工过程当中,都是利用大型工字钢进行支护,利用冲击式打桩机 进行打桩,把工字钢沿着深基坑设计的边线向地下打入,保持中间距离在 1m~1.2m 范围上,之后再对深基坑进行开挖作业。在开挖深基坑时,应当 将水平木板(50mm 厚)插入其中,遮挡桩间土体,保证深基坑处于相应深 度之后,还应当科学合理的设置锚杆、腰梁以及横撑等,钢梁、钢管与横 撑共同组合构成,利用大型槽钢和工字钢设计腰梁。深基坑施工过程中,如果面对较高的地下水位,还必须要落实人工降水措施,与工字钢钢桩支 护结构共同配合进行施工,由于这些支护结构在具体施工过程当中,施工 的噪声远远大于环境保护相关法律规定限值大小,所以必须在距离居民点 较远的工程中进行应用。

二是钢板桩支护结构。这种支护结构和工字钢桩结构非常类似,在一 些地铁工程深基坑工程施工过程当中应用比较多,利用这种支护结构,具 有很多的优点,首先具有很高的强度,而且连接桩与桩之间隔水效果非常 的明显,可以重复性应用。对于钢板桩而言,有 U 形断面,同时还有 Z 形 断面。在地铁设计和工程建设施工时,倘若基坑较大,可以利用帷幕式构 造确保支护结构垂直性,以便更好地进行施工。

三是深层搅拌桩支护结构。这种支护结构在深基坑工程施工过程当中 也有着普遍的应用,利用搅拌机械拌和水泥的基础以及石灰等,起到良好 的支付与挡土作用,一般而言,搅拌桩在此类支护结构当中会设置成格栅 形,也可利用连续搭接设置成止水帷幕。

2.2 深基坑的设计

在设计深基坑过程当中,控制基坑地下水,进行施工监测,或者设计 基坑内外涂体稳定性以及支护结构强度变形,都必须在全面详实的数据资 料参考下进行。设计深基坑工程过程当中,应当通过下面几个方面提供资 料,首先要保证岩土工程勘察报告的全面性和完整性,从中获取参考数据信息。同时还应当了解与掌握建筑物结构总平面图,设计图和工程用地红 线图等相关信息资料。还需要了解和掌握工程建设区域建筑结构平面图,结构图以及工程埋深、荷载信息,还需要了解工程施工区域道路、地下管 线管网,通讯管线等各种信息,明确深基坑工程支护结构设计要求。

3.工程实例

3.1 工程概况

拟建建筑物为高层建筑,主要包括住宅楼、地下车库、商业楼,地上 住宅楼为 33 层,有三层分布在地下,达到 16.5m 的基础埋深,结构为剪力 墙结构,基础为桩基基础,商业楼分为地上和地下两部分,地上、地下分 别为 6 层、3 层,采用框架结构,基础埋深为 16.5m。有 3 层为地下车库,为框架结构,基础属于筏片基础,基坑长宽为 180m×220m。

3.2 岩土工程条件分析

此次勘察工作,其范围和深度,不但要保证基坑側壁稳定性,同时还 应当满足支付稳定性计算以及支护设计,同时还应当确保科学合理的估算 高层建筑基底压力,压缩层深度与抗震评价深度的。

3.2.1 完成工作量

此次勘察工作的开展,共设计钻孔 56 个,取土钻孔为 26 个,同时贯 穿孔也为 26 个,水位测量孔为 4 个。进行波速试验的钻孔为 6 个。开展静 力触探试验孔为 8 个。对于控制性勘探孔而言,其深度控制在 80.0m;一般 勘探孔保持在 20.0m~70.0m 的深度范围。

3.2.2 地层岩性

依照野外钻探和室内土工试验获得的相关数据发现,此次勘察过程当 中,在勘探范围以及深度之内,主要包括的场地地基岩性有 12 层之分,主 要包括杂填土、素填土、粉质黏土夹中砂、粉土、中粗砂、粉质黏土、粉 质黏土、中砂、粉质黏土、中粗砂。

3.2.3 地下水

工程拟建区域具有较高的水位,具有较深的基础埋深,在勘察实际,对于 4 个勘察点进行选择,运用套管护壁,并在底板隔水层周围与红黏土 相结合,进行捣实封堵,来对地下水位分层测定,具体操作过程当中存在 较大的难度,所以在钻探过程当中也为钻探分成水位测定具有较大的技术 难度,实际操作过程当中存在很大的困难,对地下水位准确地进行测量,是对基坑降水方案制定的重要前提与基础。

工程场地地下水第一层属于潜水,主要在第②1 层粉土内进行存赋,静止水位埋深达到 3.6m~4.6m,以及 775.90m~776.32m 标高。承压水是第二 层地下水主要特点,主要在第③2 层中砂与第⑤层中粗砂内赋存,部分缺 失于④层粉土,致使③2 层和⑤层彼此贯通。②1 层粉土与③1 层粉质黏土 属于隔水层,⑥层粉质黏土是隔水底板。4.7m~7.0m 的承压水头,773.62m~775.47m 的高程。勘查过程中已经进入丰水阶段,依照相应的调查 发现,伴随季节性的改变,水位有一定幅度改变,主要保持在 0.5m~1.0m 范围之间,依照水头试验手段即室内试验,根据 6.0×10~4cm/s 选取渗透系 数,笔者认为必须要结合现场测试试验确定渗透系数,井孔抽水试验抽水 井为 1 个,观测井为 2 个,可获得渗透系数。

4 结束语

综上所述,深基坑是多数建筑工程施工中需要涉及的内容,其施工环 境复杂,易对现场地质条件掌握不准确,出现防控滞后、施工方法不合理 等情况,诱发质量安全问题。本文对勘察的工作重点展开分析,提出深基 坑施工中常见的支护技术,以期为类似工程提供参考。

参考文献:

[1]魏致琴.深基坑工程岩土工程勘察的重点解析[J].四川水泥,2021(3):237-238.

[2]孔涛.深基坑工程巖土勘察的重点探究[J].工程建设与设计,2020(6):26-27.

[3]李森.深基坑工程岩土工程勘察工作要点[J].工程技术研究,2020(6):264-266.

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