工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术分析

2021-12-09 12:21肖扬
中国科学探险 2021年5期
关键词:土层岩土基坑

肖扬

随着社会的快速发展,我国工程建设水平也得到了显著提高。岩土工程勘察是各个工程项目施工的重要内容,勘察结果的准确性会对基坑支护施工质量产生一定影响,基坑支护的效果会影响基坑施工質量,进而影响整个工程地基的稳定性。在进行岩土工程勘察时,要严格按照勘察工作流程展开勘察工作,选择合适的勘察技术,将勘察结果整理成报告,为基坑支护施工提供准确和详细的参考数据。

随着城市化、工业化建设进程不断加快,我国建筑行业得到了快速发展,城市土地资源、空间资源越发紧张,使现代建筑趋向高空间利用特征发展。高层建筑搭配地下建筑空间成为现代建筑的主流发展趋势,提高了对深坑支护设计的实际要求[1]。深基坑支护设计具有复杂性、系统性特征,应综合多方面因素进行设计,存在多种质量影响问题。岩土勘察作为深基坑支护设计的重要基础,其工作成果直接影响深基坑支护工程质量和施工安全。

1    岩土工程勘察的重要性和基坑支护的特点

1.1 岩土工程勘察的重要性分析

岩土工程勘察工作在建筑设计和施工过程中具有重要的作用,是建筑工程基坑支护施工的基础性工作。建筑工程的基坑支护是施工首先要做的工作,基坑开挖会影响施工现场的土层结构,需要进行支护,基坑支护要了解基地的土质和水文等信息,要先做好施工现场的岩土工程勘察工作。勘察工作能够对工程项目的土层地质情况进行调查,掌握准确的地质信息,为工程设计提供数据资料。建筑企业和施工单位很少在岩土勘察工作中投入资金,建筑施工部门也难以调查出施工现场地质的详细情况,对建筑工程的设计和施工无法提供有用的资料。所以,要由专业的勘察人员对地质进行勘察,为建筑施工单位提供地质信息,避免建筑施工因为地质信息的不准确而出现质量和安全方面的问题。

1.2 基坑支护施工的特点

基坑支护设计需要考虑岩土层情况和支护施工人员的能力,基坑支护施工需要以施工现场的岩土结构为基础,根据岩土层具体情况采取相对应的支护措施,存在模糊性和不确定性特征。不同的工程所处地域不同,施工现场的岩土层情况也不同,需要对不同施工区域的地质情况进行勘察,保证基坑支护的可靠性,所以存在地域性的特征。基坑支护有着较为完整的和连续的施工流程,但基坑支护在整个建筑施工中需要在很短的时间内完成,所以具有整体性和短暂性的特点[2]。

2    岩土工程勘察在施工中的主要内容和重要作用

2.1 主要内容

岩土勘察是基础的施工工序,主要是为施工前做准备,更多的是数据信息的调查获取,以更好地指导建筑设计与建筑施工。岩土勘察作为基础性的工作,当前技术支持更到位,使得建筑工程场地数据信息的反馈更全面,更真实,可以借助先进的勘察技术完成施工区域岩土层与水文地质条件的精准分析,给予基坑设计等后续施工相应的指导性意见。岩土工程勘察对建筑施工全过程也有积极的指导作用。

2.2 重要作用

2.2.1 以真实的勘察数据指导建筑设计

对于岩土工程勘察来说,勘察数据可以指导建筑设计,使得建筑部门准确地把握施工地带地质数据,指导其进行岩体力学性质分析[3]。当前建筑施工中不乏部分施工单位与建设业主为了节约建设资金,在岩土勘察中敷衍应对,资金投入不足,对应的勘查效果不理想,导致地质数据反馈不准,无法指导后续的建筑设计或者基坑支护等施工。必须认识到建筑中岩土工程勘察的重要性,认识到其在施工基础奠定中的主导作用,积极有效地做好岩土工程勘察,指导建筑地点的科学选取,让建筑施工区域的地质条件合理匹配工程建设各项需求。

2.2.2 减少不良工程概率,确保施工质量

岩土工程勘察对建筑施工的影响也体现为指导减少不良工程出现概率,使得建筑工程质量更有保障[4]。如果前期的岩土工程勘察中发现该施工地段不适于施工或者发现施工区域施工的安全隐患,可以提前规避处理,减少事故发生概率,也减少后期设计变更、造价成本增加等系列问题,科学合理的工程勘察是勘察的基本要求,也是工程稳定实施的主要保障。从近几年陆续出现的基坑坍塌或者水涌流土等基坑事故来看,很大程度上是岩土工程勘察工作没有做到位,或者勘察报告数据分析不准确,导致施工区域施工作业安全隐患排查不到位,给后续的基坑设计及施工埋下了“定时炸弹”,因此应着力于提高岩土工程勘察成果的准确性,让基坑设计施工更有安全保障,也在一定程度上减少经济投入。

3    岩土工程评价

3.1 地基土工程特性评价

例如拟建场地位于湖畔湖沼相沉积地貌区,地基土层结构为中软土与软弱土相互夹杂产出的结构[5]。力学性能差:共6个单元层,以上土层力学强度低、抗变形能力差。均不宜用作建(构)筑物的基础持力层,持力层下有上述土层时,应进行下卧软层变形验算。力学性能一般:共9个单元层,以上土层力学强度一般,承载力特征值150 kPa左右,根据需要可作为支护桩基础持力层。

3.2 特殊性岩土

填土:场地内拆除旧房堆置形成的填土,可在近期移除;原地面以下多分布旧房基础,将进行旧房基础挖除工作,基础挖除后应将其回填整平,因此,基坑坑壁顶部的人工填土,对基坑工程影响不大。软土:拟建场地内的软土地层,主要为夹层或透镜体分布,均含有一定量的有机质成分,压缩系数大。以上土层均不宜用作建(构)筑物的基础持力层,持力层下存在上述土层时,应进行下软层变形验算。液化土:场地内粉土为液化土层,中等液化。场地液化土厚度大、分布广泛,对基坑工程有不利影响。产生原因:(1)基坑使用时间较长时,周围会产生较大幅度振动(如沉管桩施工、重车通行等)可能导致液化土产生液化;(2)基坑使用过程中突发事件(如地震等)可能导致液化,砂土液化后将影响基坑的整体稳定。

3.3 场地稳定性及适宜性

拟建场地地形平坦开阔,除地基土层中存在松软填土、软土和液化土层外,无其他不良特殊土层,属稳定的建筑場地,适宜建筑。

3.4 优化基坑支护施工方案

岩土工程勘察能够为基坑支护施工提供准确的土层数据,基坑支护施工根据土层信息可以将施工方案进一步优化和完善。对基坑支护施工方案进行优化,首先,基坑支护施工方案的设计者应当提高自身的专业能力,根据勘察资料和图层中存在的问题对基坑支护方案进行调整,选择恰当的基坑支护方法和支护技术,这要求设计人员具备极强的专业能力和综合能力,保证调整后的施工方案更加科学和合理[6]。其次,为提高基坑支护施工质量,需要管理好施工中使用的材料和设备,对材料采购、运输和存放的过程做到全面管控,以免材料质量和设备性能影响基坑支护施工质量。最后,在有条件的情况下,尽量引进先进的设备进行基坑支护施工,还要对设备进行定期检查和及时维修,保证设备的运行效果。

3.5 水文情况的影响

岩土工程勘察工作可以勘察出基坑支护施工场地的水文情况,包括施工现场的地下水、含水层和隔水层的情况。施工现场的地下水位情况直接决定了基坑土层结构的稳定性,会对基坑支护施工产生很大影响,所以基坑施工需要考虑地下水的水位情况。岩土工程勘察在水文情况的勘察工作中要先勘测地下水的水位情况,还要分析地下水水位的变化规律以及变化的原因,并根据地下水位变化规律对未来的地下水变化情况进行预估,为基坑支护施工提供参考。在含水层和隔水层的勘察中,应当先对含水层和隔水层的深度、水位和形成原因进行勘测和分析,再勘测含水层和隔水层的类型,还要勘测出各个水层的水流速度和流动方向。对含水层和隔水层的基本情况勘测完成之后,就可以将整体的水文情况编制成勘察报告,作为基坑支护施工的参考依据。

4    结语

综上所述,岩土工程勘察是基础性的施工准备工作,通过对施工现场条件情况的全面分析,指导基坑支护设计与施工,以完善的勘察方案,指导基坑支护中不确定因素引发的风险问题的合理规避与合理应对,切实提升岩土工程施工质量。

(本文作者:肖  扬    工作单位:三义园峰建设工程有限公司)

参考文献

[1] 陆双.岩土工程勘察对基坑支护施工的影响分析[J].冶金与材料,2020,40(4):125-126.

[2] 杨海林,马应男.岩土工程勘察对基坑支护施工的影响分析[A].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020万知科学发展论坛论文集(智慧工程一)[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会:中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会,2020:8.

[3] 王学谦.岩土工程勘察对基坑支护施工的影响[J].四川水泥,2020(5): 285.

[4] 赵岩.岩土工程勘察对基坑支护施工的影响分析[J].四川水泥,2020(5): 303.

[5] 米永超.岩土工程勘察对基坑支护施工的影响分析[J].建材与装饰,2020(7): 253-254.

[6] 钟小兴.浅谈岩土工程勘察对基坑支护施工的影响[J].西部资源,2017(3):72-73.

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