隨著我國城市建設和改造的迅猛發(fā)展,基坑支護工程技術也不斷的進步,深基坑工程常處于城市繁華、建筑用地緊張、舊城改擴建及高層建筑物的地段,基坑支護雖屬臨時工程,但技術復雜卻遠甚于永久性的基礎結構或上部結構,稍有不慎,不僅危及基坑本身安全,而且會殃及臨近的建筑物、道路、橋梁等,它涉及到圍護工程、土方開挖與支撐工程、降水工程、結構工程等,因此其支護結構類型的選擇至關重要。而對其技術要點的把握也就顯得尤為重要了。
一、支護技術方案的選擇
(一)基坑支護方案的選擇原則及要求
1.滿足深基坑護坡的穩(wěn)定性要求;
2.確保土方開挖及基礎土建施工期間邊坡的穩(wěn)定,
3.優(yōu)化護坡方案,盡量降低護坡成本;
4.施工工序簡單有效,盡量縮短施工工期。
(二)基坑支護的技術難點分析
基坑支護方案的選擇受多種條件的制約,如:基坑平面尺寸大小、基坑開挖深度、地下水位情況、工程地質情況、周邊建筑物及場區(qū)內的地下管線布置等因素。其基坑支護存在以下技術難點:
1.基坑大、土質差
由于基坑施工工程一般為大型深基坑。上部2.5m-4.0m內均為雜填土,土質屬中軟地層,這樣無論是土釘護坡還是護坡樁護坡都有一定的施工難度。
2.地下障礙物的存在
建筑工程地質條件越來越差,基坑周圍環(huán)境復雜。在沿海經濟開發(fā)區(qū)的建筑工程地況復雜程度尤為突出。高層和超高層建筑一般集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并與重要市政公路毗鄰。而這些地方的原有建筑結構陳舊,地上與地下各種管線密布。因此,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩(wěn)定,也要保證周圍的建筑物和構筑物不受破壞。
3.地下水的存在
一般工程所在地的槽深內會存在大量上層滯水,盡管采用了深井點降水措施,但因該滯水主要來自廢棄的各種地下管線,其位置、深度、走向及水量不清,勢必造成護坡面存在局部滲水,這要求本工程護坡時必須采用封堵和導排措施相結合方可確保邊坡的安全。
4.服務期限長
由于普遍的施工工程地下結構面積大、工序多、支護的服務期相對較長。同時本工程支護體系要面臨雨季考驗,這就要求其護坡體系絕對安全可靠。
二、深基坑支護方案設計與施工
一個深基坑支護的目的在于確??颖诘姆€(wěn)定,施工安全,鄰近建筑物、構筑物以及管線的安全,有利于挖土及地下室的建造,而且要保證支護結構施工方便,經濟的合理性,所以支護體系的選用原則應該是安全、經濟,方便施工,同時選用支護體系也要因地制宜。
深基坑支護結構的設計與施工不同于上部結構,除地基土類別的不同外,地下水位的高低,土的物理力學性質指標以及周圍環(huán)境條件等,都直接與支護結構的選型有關。支護結構型式選擇的合理性,關系到安全可靠、施工順利和工期等等問題。
三、深基坑支護技術設計及施工中應注意的事項
(一)水壓力測試
如何確定土中水壓力大小,尚無比較成熟的計算方法,作者認為最好在現(xiàn)場測量土中水壓的大小,本文根據有關材料作簡略介紹如下。
1.測壓計工作原理
電測式測壓計在孔隙水壓力作用在該儀器的特殊金屬薄膜上,由薄膜產生變形引起電阻值(或電感、電磁值)的變化,這是一種力傳感器。
2.測壓計的安裝和埋設
在土中安裝和埋設前必須在測壓計引出線附近進行密封防水處理,為了確保儀器進水口暢通,防止泥漿堵塞進水口,應在進水口處用中砂形成一道人工過濾層,用鋼絲網包裹。
(二)深基坑圍護結構安全系數
1.現(xiàn)狀
目前尚未建立一套成熟的設計計算理論,仍借用擋土墻設計方法,故設計人員在設計時仍采用擋土墻設計安全系數,但也有不同意見,有的科技工作者認為擋土墻是永久構筑物,而基坑圍護是施工時所采用的臨時性技術措施,故應采用較小的安全系數。從國內深基坑圍護大量實例來看,其安全系數相差較大,有的過大.有的過小,凡是深基坑支護失敗實例來看,往往與其設計安全系數過小有直接關系。
2.安全系數選用
深基坑圍護安全系數的確定由設計者自定,作者認為安全具體確定應與現(xiàn)場具體情況而定,當基坑附近有建筑物或煤氣等市政管網。工程地質報告中提供土質參數較差時,應選用較大的安全系數。作者認為不能盲目套用工程地質報告有關參數,應對現(xiàn)場土質情況進行全面了解和分析,合理地選用各種土質參數,特別是土的內聚力c值,應根據實際情況進行折減,以提高計算結果可靠性,提高支護結構安全系數。
(三)深基坑支護結構選擇
深基坑支護結構選擇,一般應先考慮本單位現(xiàn)有施工機構,優(yōu)先考慮本工程基礎樁相同類型樁作為基坑支護結構,如工程樁采用鋼筋混凝土灌注樁,則基坑支護結構應盡量選用這種樁型,其直徑可相應選用較小直徑,這樣可減少進退場費用。當基坑較深圍護樁布置允許時,應盡量選用兩排支護樁,這種布置方式力學性能較好,前后排樁與樁頂圈梁形成鋼架結構,樁間土參與協(xié)同工作。改善圍護樁的受力狀況,達到減少樁的配筋量。當圍護樁要求達到防滲要求,基坑深度小于7m,地表雜填土中磚瓦碎片含量較多時,不宜單獨選用水泥攪拌樁,而且樁間土應改為水泥注漿。北方粘土地區(qū),基坑較深,可選用鋼筋混凝上樁加錨桿支護形式,但南方一般不適用,可選用大直徑鋼筋混凝土灌注樁,樁頂加鋼筋混凝土圈粱,轉角處加斜支撐。凡是地基土為淤泥,且基坑又較深時。不宜選用鋼板樁,選用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻。工程造價較高,可選用大直徑兩排鋼筋棍凝土灌樁,中間加水泥攪拌樁(互相重疊150mm以上,以便形成防滲幕墻,且參加灌注樁協(xié)同工作,具有良好力學性能。當條件允許時,用井點降水作為輔助手段)。圍護樁的選用應經過多方案比較,根據實際情況,包括周圍環(huán)境和地質條件,選用經濟效益最佳的支護方式。
四、深基坑支護工程的監(jiān)理
1.基坑支護施工是個隱蔽工程。對施工過程的每一個環(huán)節(jié)、每一個工序均要嚴格把關;對重要工序、關鍵工序要設立停止點,要進行監(jiān)理旁站。
2.在施工過程中,隨著地質條件的變化及某些情況的改變,往往要涉及到增減工程量。此時監(jiān)理要及時地與設計、建設單位取得聯(lián)系,按照設計變更文件,認真地核實工程量,如實地做好簽證。
3.基坑支護施工涉及到的施工單位多,如土方單位、基坑支護施工單位、主體施工單位、監(jiān)測單位等,容易造成各方面的矛盾和不協(xié)調,所以各方要相互支持、相互配合,才能順利地進行施工。
4.基坑支護是個技術專業(yè)性較強的工程,監(jiān)理公司應有這方面的專業(yè)人才,才能確實做好深基坑支護監(jiān)理工作。
結 語:
一個深基坑支護的目的在于確??颖诘姆€(wěn)定,施工安全,鄰近建筑物和構筑物以及管線的安全,有利于挖土及地下室的建造,而且要保證支護結構施工方便,經濟的合理性,所以支護體系的選用原則應該是安全、經濟、方便施工,同時選用支護體系也要因地制宜,在支護技術設計和具體施工中應當合理把握好各個要點,從而做到有備無患。