基坑開挖中的環(huán)境巖土工程問題研究

關(guān)卓

【摘 要】由于場(chǎng)地的局限性，基坑側(cè)壁常要求垂直開挖，我們要保護(hù)其周邊構(gòu)筑物的安全使用、投資太大易造成浪費(fèi)，但支護(hù)結(jié)構(gòu)不安全又勢(shì)必會(huì)造成工程事故。如何安全、合理地選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)并根據(jù)基坑工程的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)是基坑工程要解決的主要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】基坑開挖；環(huán)境；巖土工程；問題；對(duì)策

在基坑開挖前，對(duì)于施工的方案十分重要，其中考慮的因素有很多，選擇出的方案都不相同。在這之中，選擇合適的樁型也是很重要的，目前使用范圍較廣的有靜壓管樁、灌注樁、CFG復(fù)合地基處理，這幾種樁有自身的獨(dú)特性和適用性，就不同的施工工序決定了各種樁使用的范圍。同時(shí)在基坑中也會(huì)有不同類型的巖土層，每種土層的特性也都是不同的，就出現(xiàn)的巖土的特性如何使用基坑的開挖時(shí)本文的主要切入點(diǎn)。

一、深基坑圍堰樁出現(xiàn)的問題

就一個(gè)工程實(shí)例來說，對(duì)于基坑圍堰樁使用靜壓管樁的施工方法。大型器械進(jìn)入施工地點(diǎn)，對(duì)于相應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量放點(diǎn)，將機(jī)械放置在區(qū)域靠中的部位，再次確認(rèn)測(cè)量的放樣點(diǎn)，將預(yù)制好的樁身起吊，再把樁體垂直插入基坑之中，調(diào)整樁位置，待到校正完成，實(shí)施靜力加壓，達(dá)到一定的荷載，在先前的樁身上再次接一段樁體，相同于前面的步驟再次加壓沉樁，按照上述的方法直到完成打樁工序?yàn)橹梗詈筮M(jìn)行驗(yàn)收，再將樁頭切割。這一系列程序看似簡單，但是其中確有很多的問題存在，這恰恰是基坑圍堰樁可能出現(xiàn)問題的地方。

1、樁體于地下水

在樁體下沉的時(shí)候，會(huì)存在有地下水，尤其在地下水發(fā)育較好的地段，極易出現(xiàn)樁體的偏離，輕者出現(xiàn)偏樁、滑樁，重者會(huì)有斷樁的出現(xiàn)，如果不及時(shí)調(diào)整，可能會(huì)出現(xiàn)很大的安全隱患。在此之中還會(huì)存在一個(gè)很大的安全隱患就是導(dǎo)致樁體周邊的土質(zhì)塌陷，繼而引發(fā)周圍建筑物的不均與沉降。

2、基坑開挖的支護(hù)

基坑開挖后的支護(hù)是一項(xiàng)很大的問題，這也是確保施工人員人身安全的重要保障措施之一。如果沒有相應(yīng)的支護(hù)會(huì)導(dǎo)致基坑圍堰樁在插入的同時(shí)周邊的土質(zhì)滑落，造成不必要的損失。有的單位為節(jié)省施工費(fèi)用，對(duì)于初期支護(hù)十分的不重視，拉鉚和噴射的混凝土都達(dá)不到規(guī)定的強(qiáng)度，這也是基坑圍堰樁在施工中存在的安全隱患。

3、基坑開挖土的運(yùn)輸

在開挖基坑后，存在大量的挖出閑置泥土，隨意堆砌不但會(huì)嚴(yán)重影響材料的運(yùn)輸，還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，使得結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，是后期設(shè)計(jì)中無法預(yù)料的危害之一。這樣的結(jié)果還使得周邊施工人員的不安全性大大增加，遇到雨雪天氣，泥土?xí)Y(jié)合水產(chǎn)生很多的洞、溝，嚴(yán)重影響了施工中的安全。

二、對(duì)地下管網(wǎng)和線路敷設(shè)的影響

在很多的樁基施工中，常常會(huì)出現(xiàn)挖破水管，挖斷電纜的事情，水管的破裂導(dǎo)致大量的水流出，大面積的停電，電纜的斷裂會(huì)使得大面積的停電，周邊的生產(chǎn)和生活受到極大的影響，甚至導(dǎo)致大面積的用電癱瘓。在施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員的安全也受到了威脅，施工器械受到了嚴(yán)重的損害，這些都是無法彌補(bǔ)的損失。

這些因素都是最有可能發(fā)生的不利條件，也是在很多施工現(xiàn)場(chǎng)廣泛存在的問題，既然是常發(fā)生的一系列問題，我們就要拿出相應(yīng)解決的方案，保證基坑圍堰樁安全。

1、處理基坑圍堰樁辦法

處理基坑圍堰樁出現(xiàn)的問題，最主要的是施工中對(duì)于每個(gè)細(xì)節(jié)的整體把控，任何事情無小事。在基坑開挖前，要進(jìn)行降水，以充分保證軟弱持力層的強(qiáng)度，使得在樁體深入的同時(shí)不會(huì)對(duì)周邊的土體有任何的干擾。此外，在材料的安全上，要嚴(yán)格按照工序使用，準(zhǔn)備好錨桿、鋼筋、早強(qiáng)混凝土，開挖初期就要做好初期支護(hù)，噴射的混凝土也要嚴(yán)格按照配合比，保證混凝土的和易性。對(duì)于鋼筋的用量和其他材料的用度也要嚴(yán)格控制，杜絕偷工減料的現(xiàn)象發(fā)生。另外在結(jié)構(gòu)澆筑混凝土之前，粘貼應(yīng)力片，等到噴射完成，定期的檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度是否達(dá)到要求，再做下一道工序。在鋼筋和擋板方面，嚴(yán)格把控，不能出現(xiàn)少筋的現(xiàn)象。

合理的調(diào)配機(jī)械和施工之間的組織關(guān)系，是縮短工期節(jié)約開資的重要手段，下文中也會(huì)談到處理基坑圍堰樁安全與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。在施工之初，要有基本的三通一平，此外還要聯(lián)系當(dāng)?shù)氐氖姓块T，對(duì)施工區(qū)域的城市管網(wǎng)系統(tǒng)和城市電纜敷設(shè)情況作出相應(yīng)的了解。對(duì)于基礎(chǔ)下的情況要充分的在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來，在施工中也要有應(yīng)急準(zhǔn)備，時(shí)刻關(guān)注開挖基坑的沉降量，一旦發(fā)生管網(wǎng)爆裂，及時(shí)做好補(bǔ)救處理。在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于材料的堆放也要了相應(yīng)的監(jiān)督，每天清理不用的材料，不放過任何一處細(xì)小的危害，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理也是處理基坑圍堰樁安全的一項(xiàng)工作安排。我們還注意到，在打樁的過程中有一個(gè)環(huán)節(jié)就是接樁，這一工序最直接的一點(diǎn)缺點(diǎn)就是是樁身偏離，出現(xiàn)斷樁的可能性，我們要充分考慮到這個(gè)因素，必須在接樁的時(shí)候就要不斷的校正，及時(shí)的扶正，確保樁體的垂直打入。在吊樁的同時(shí)，規(guī)定在吊機(jī)懸臂下禁止站人，要求所有在工地上的施工人員必須佩帶安全帽，高空作業(yè)拴系安全帶，并張掛安全網(wǎng)。

2、基坑巖土層的判別

在深基坑開挖中，還要有相關(guān)的準(zhǔn)備工作，需要收集該地區(qū)相關(guān)的地形、地質(zhì)、水文和交通情況的資料，其中包括當(dāng)?shù)氐牡叵滤l(fā)育情況電池，根據(jù)不同巖石結(jié)構(gòu)選擇不同的承載基礎(chǔ)。充分了解周邊的建筑物情況，對(duì)于有文物保護(hù)的地區(qū)，要及時(shí)在勘察資料中體現(xiàn)出來。巖土中我們對(duì)土的性質(zhì)有相關(guān)的要求和規(guī)定，土的類型決定了該地區(qū)地基的承載能力，土樣的檢測(cè)也是煤礦排土場(chǎng)巖土勘察中最為主要的任務(wù)。一般規(guī)定土按照顆粒顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)可以大致分為以下四個(gè)類型：

2.1碎石土：在所有土質(zhì)中顆粒直徑大于2mm的顆粒的數(shù)量占總量50%及以上的土質(zhì)；

2.2砂土：在所有土質(zhì)中顆粒直徑大于2mm的顆粒的數(shù)量占總量的不到50%且顆粒直徑大于0.05mm的顆粒數(shù)量超過總數(shù)量的50%的土；

2.3粉土：顆粒直徑大于0.05mm的顆粒數(shù)量不超過總質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)Ip≤10的土；

2.4粘性土：顆粒直徑大于0.05mm的顆?？偭坎怀^總質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)Ip>10的土；

粉質(zhì)粘土：塑性指數(shù)Ip>10，且Ip≤17的土；

其中： 粘性土

粘土：塑性指數(shù)Ip>17的土；

塑限（WP）：粘性土由固態(tài)轉(zhuǎn)變到塑態(tài)的界限含水量，稱為塑限（wP）；

液限（WL）：粘性土由塑態(tài)轉(zhuǎn)變到流態(tài)的界限含水量，稱為液限（wL）；

塑性指數(shù)（IP）：由于粘性土的可塑性是含水量介于液限與塑限之間表現(xiàn)出來的，故粘性土可塑性的強(qiáng)弱可由這兩個(gè)稠度界限的差值大小反映，此差值稱為塑性指數(shù)IP ；

即：IP= WL- WP

液性指數(shù)（IL）：判別自然界中粘性土的稠度狀態(tài)，通常采用液性指數(shù)（IL）。

IL= （W-WP） / （WL-WP）

總結(jié)：

深基坑是建筑的基礎(chǔ)工程，保證了基礎(chǔ)才能合理完善建筑要求，在發(fā)現(xiàn)了基坑圍堰樁在施工中存在的問題，就要想到相應(yīng)的解決辦法，解決的同時(shí)就要配合有相應(yīng)的巖土結(jié)構(gòu)，同時(shí)在施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)、施工工期等方面加以考慮，做到保證結(jié)構(gòu)和施工的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）：19-45

[2]《建筑工程施工技術(shù)資料管理規(guī)定》DBJ14-023-2011：39-48