巖土工程施工中深基坑支護(hù)問題分析

摘要：隨著現(xiàn)代建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展，使巖石工程施工過程中的深基坑支護(hù)的施工難度越來越高。本文結(jié)合某工程實(shí)例對深基坑中存在的問題進(jìn)行了探討，并提出了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及施工的相關(guān)措施.

關(guān)健字：巖土工程；深基坑；支護(hù)；問題

在現(xiàn)代建筑施工過程中，基坑工程的開挖深度越來越深，導(dǎo)致工程施工過程中的深基坑支護(hù)問題越來越多。因此，在工程施工的過程中必須以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去面對問題，并強(qiáng)化工程深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工，從而提高深基坑支護(hù)的施工質(zhì)量。

一、建筑工程中常見的深基坑支護(hù)問題

1.邊坡修理無法滿足規(guī)范要求

在深基坑施工的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)欠挖或超挖等情況，主要是由于管理人員管理不到位和機(jī)械操作者的專業(yè)水平等因素造成的，導(dǎo)致開挖后的邊坡表面平整度缺乏規(guī)則。在人工修整的過程中，因受到測量技術(shù)、工藝等方面因素的影響，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)欠挖或超挖情況，對深基坑支護(hù)工程的質(zhì)量造成了極大的影響。

2.施工與設(shè)計(jì)差異明顯

在深基坑支護(hù)工程施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)深層攪拌樁水泥量不足的情況。因此會對水泥土的支護(hù)強(qiáng)度造成影響，導(dǎo)致水泥土容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外，在工程施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象。深基坑設(shè)計(jì)中對挖土程序的要求比較高，以降低支護(hù)變形量，且要進(jìn)行技術(shù)交底。但在實(shí)際的深基坑施工過程中，為了加快工程進(jìn)度，只注視眼前利益，容易導(dǎo)致偷工減料情況的出現(xiàn)。在傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，根據(jù)平面應(yīng)變問題進(jìn)行處理；而在未進(jìn)行空間問題處理前，則要根據(jù)平面應(yīng)刻段進(jìn)行設(shè)計(jì)。并適當(dāng)調(diào)整支護(hù)的結(jié)構(gòu)，以滿足開挖空間的效應(yīng)要求。在該方面的設(shè)計(jì)上，其與實(shí)際的工程施工之間有明顯的差距。

3土層開挖與邊坡支護(hù)施工不協(xié)調(diào)

土方開挖技術(shù)含量較低，且組織管理較易。但在擋土支護(hù)中所需要的技術(shù)含量比較高，且施工組織與管理都比傳統(tǒng)的土方開挖要復(fù)雜許多。因此在施工中，大型工程通常都是由專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行，

而且大多數(shù)的都是兩個(gè)平行的合同，從而大大增加了施工過程中的協(xié)調(diào)管理難度，而施工單位為了加快工程進(jìn)度，導(dǎo)致施工順序出現(xiàn)混亂等。尤其是在夏季的雨季施工，對擋土支護(hù)施工缺乏重視，導(dǎo)致后續(xù)的支護(hù)施工無法進(jìn)行，且在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能完成支護(hù)施工。

二、工程概況

以某休閑購物廣場施工工程為例，該工程總建筑面積13113m2，底下2 層，基坑深度10.5m，安全等級為2 級。該工程的地質(zhì)情況良好，多為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，具有較高的穩(wěn)定性。該工程的地質(zhì)體征自上而下分布為雜填土，松散，稍濕，厚度0.7～2.6m；碎石土，松散-中密，厚度0.8～1.7 m；砂質(zhì)粘性土，可塑，飽和，厚度1.0～1.8 m；全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，可塑，飽和，厚度2.9 ～ 4.4 m；強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，飽和，厚度6.6～8.6 m

三、基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)

由于該建筑基坑的西側(cè)有一側(cè)為建筑物，為了更好的保護(hù)周圍環(huán)境，確保工程的順利進(jìn)行，從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等方面為出發(fā)點(diǎn)，在工程地質(zhì)的巖土層施工中采用鋼管樁與錨噴支護(hù)施工。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告中的土層指標(biāo)及開挖范圍等方面進(jìn)行分析，各個(gè)土層的巖石性質(zhì)均比較差，且該基坑與建筑物與道路相距較近。因此，其對變形的要求越高。在巖石工程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅要解決基坑邊坡的穩(wěn)定問題，還能對基坑邊坡變形進(jìn)行有效的控制，要求邊坡的變形量絕對不得影響到相鄰的建筑物與道路。從經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面進(jìn)行綜合考慮，并充分結(jié)合該區(qū)域中的相似工程的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)計(jì)算與分析得出，該基坑工程的支護(hù)類型以錨噴為主。對于基坑西側(cè)靠近建筑物的部位的加固，應(yīng)采用中?114 @600的鋼管樁進(jìn)行，并沿著基坑的深度設(shè)置五排錨桿。上部三排均為1 2m，下部兩排則為7 n。該基坑的噴面厚度為100mm，主要采用C20?；炷吝M(jìn)行噴射成型。另外的兩側(cè)則應(yīng)用錨噴支護(hù)加固，同時(shí)沿著基坑深度進(jìn)行4 排錨桿的設(shè)置，高度均為6 m，其噴面厚度與成型材料與西側(cè)相同。該基坑設(shè)計(jì)的預(yù)緊力錨桿抗拔力為60NK，其張拉鎖定力為45KN。用塑料薄膜將錨桿的自由段進(jìn)行嚴(yán)密包裹，避免桿體出現(xiàn)外漏。在設(shè)計(jì)中，要將錨桿居中。且沿著錨桿的每相隔2m 設(shè)置一道隔離架，并向錨桿中灌注純水泥漿。

四、基坑施工

由于基坑的開挖對基坑及周圍環(huán)境的安全具有影響性，因此為了保證工程施工的安全、順利進(jìn)行，在基坑的開挖過程中要嚴(yán)格遵循分區(qū)、分層、分段及兼顧綜合平衡的原則進(jìn)行。在該基坑支護(hù)施工中，應(yīng)采取分層開挖的形式，邊進(jìn)行基坑開挖，邊進(jìn)行支護(hù)，以防出現(xiàn)欠挖或超挖的現(xiàn)象。對鋼筋網(wǎng)的綁扎必須是足夠牢固的，且所搭接的長度也是符合設(shè)計(jì)要求的。而槽鋼應(yīng)與混凝土面進(jìn)行緊貼，對于不平的坡面，則不能將槽鋼與坡面直接緊靠，應(yīng)先采用C20?；炷吝M(jìn)行填充。而預(yù)應(yīng)力錨桿的張力，必須在注漿的4 周后進(jìn)行，注漿水泥可選用普硅水泥。考慮到該工程的工期，可在混凝土中摻入適量的三乙醇胺早強(qiáng)劑，而注漿材料可選用0.50 ～0.55水灰比的純水泥漿。樁的垂直度偏差應(yīng)小于0.1%，而樁位的偏差應(yīng)小于50 mm，且樁徑的偏差必須要小于4%。其中，噴射混凝土中的水泥、中砂及細(xì)石之間的比例應(yīng)為1：2：2.5，其強(qiáng)度為C20。噴射混凝土在凝固后應(yīng)給予撒水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為5 ～ 7 d，基坑施工的工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程

基坑施工的主要方法包括以下幾種。

1.鋼管樁施工

在實(shí)施鋼管樁施工工藝時(shí)應(yīng)注重合理選擇機(jī)械、明確打樁順序、加強(qiáng)貫入深度的控制等方面。在選擇機(jī)械是應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇適合機(jī)型這可以提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)用效果；對于打樁順序的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范性文件及鋼管樁施工技術(shù)，合理的規(guī)劃打樁施工順序；對于貫入深度的控制，應(yīng)當(dāng)鋼管樁一般都不設(shè)樁靴，直接開口打入。并且在沉管時(shí)，由土體由樁口涌入樁管內(nèi)，直到一定高度即可，及時(shí)閉塞封死，其效用與閉口樁相似。基于以上內(nèi)容，鋼管樁施工是采用YT一150鉆機(jī)進(jìn)行施工，在完成鉆孔后將水泥漿直接灌入。同時(shí)取出12孔深的鉆桿，再進(jìn)行水泥漿的灌注。將鉆桿徹底拔出，并迅速植下鋼管樁。

2錨桿施工

通過采用YT-150鉆機(jī)進(jìn)行施工，根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)長度進(jìn)行下料，誤差應(yīng)控制在20mm左右。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的錨桿間距進(jìn)行定位，并對定位處進(jìn)行鉆孔.

3.掛網(wǎng)與噴射混凝土施工

首先，是在噴錨支護(hù)施工完成后對土方的開挖。其開挖的層數(shù)和錨桿的排數(shù)是一樣的，但深度應(yīng)在該排錨桿的30cm以下，對坡面的修整為人工修整。其次，掛網(wǎng)施工中所采用的網(wǎng)筋為?6.5@20 x 200的雙向鋼筋，其和坡壁之間的距離應(yīng)為5cm，對鋼筋網(wǎng)搭接時(shí)間應(yīng)在一個(gè)月以上，禁止出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象。最后，對混凝土進(jìn)行噴射的干料應(yīng)通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力進(jìn)行傳送，而水泥、砂等干料應(yīng)在噴口出與水進(jìn)行混合，并高速噴到土墻表面上。在進(jìn)行噴射混凝土施工的過程中，應(yīng)先檢查各個(gè)螺絲釘與管路接頭連接的牢固性，并做好防堵裝置等檢查工作。再通風(fēng)啟動(dòng)，以檢查管路的暢通情況。啟動(dòng)起動(dòng)機(jī)，檢查其工況是否正常。并對橡膠接合板進(jìn)行調(diào)整，并繼續(xù)加料噴射。水泥混凝土要進(jìn)行均勻攪拌，必須要按照C20的強(qiáng)度要求。另外，還要通風(fēng)加水，以沖洗工作面而后啟動(dòng)起動(dòng)機(jī)進(jìn)行送料，期間要針對其噴出量進(jìn)行工作壓力的調(diào)整。由上往下的方向，按13重疊螺旋軌跡進(jìn)行均勻緩J漫噴射。一次噴射的厚度在6cm 左右，因此需要進(jìn)行2 次的噴射，而搭接噴射的長度應(yīng)在20cm 以上。由于噴射混凝土的表面比較粗糙，經(jīng)常會出現(xiàn)薄壁結(jié)構(gòu)。因此，在施工完成終凝2h后，應(yīng)給予噴水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為一周。

五、效果評價(jià)

通過基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)結(jié)合基坑施工工藝流程及數(shù)據(jù)等方面可以看出，該設(shè)計(jì)與施工是可以滿足深基坑支護(hù)施工要求的，其設(shè)計(jì)方法與施工工藝是可行、合理的。該設(shè)計(jì)能有效保護(hù)西側(cè)建筑物的安全，能保證整個(gè)深基坑支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并能滿足施工各項(xiàng)安全系數(shù)的要求。另外，該深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工工藝能有效解決巖石工程施工中的存在的問題。不僅能實(shí)現(xiàn)邊坡的有效修整，還能促進(jìn)土層開挖與邊坡支護(hù)之間的施工更加協(xié)調(diào)，從而保證工程的質(zhì)量與安全性。

六、結(jié)語

綜上所述，由于巖石工程中的深基坑支護(hù)工程施工具有一定的復(fù)雜性與風(fēng)險(xiǎn)性，因此必須要分析出其施工過程中存在的問題。根據(jù)問題，采取有效的設(shè)計(jì)、施工等措施，從而保證施工安全順利地進(jìn)行。

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