軟土地基異形深基坑圍護(hù)節(jié)后設(shè)計(jì)與施工

桂勁松

【摘要】為了保證工程項(xiàng)目施工的穩(wěn)定性，施工人員需要對(duì)不同地質(zhì)條件的地基進(jìn)行處理，深基坑圍護(hù)是常用的加固和保護(hù)措施。但是深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有技術(shù)要求高和操作復(fù)雜的特點(diǎn)，施工人員需要在正確分析地質(zhì)和環(huán)境資料的基礎(chǔ)上提高設(shè)計(jì)和施工方案的合理性。本文對(duì)軟土地基異形深基坑圍護(hù)節(jié)后設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；異形深基坑；圍護(hù)

引言

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，在工程項(xiàng)目施工的過(guò)程中經(jīng)常要對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，提稿地基的穩(wěn)定性。深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要工程是保證地下結(jié)構(gòu)施工和基坑周圍環(huán)境的安全，對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行加固和保護(hù)，受不良地質(zhì)的影響，深基坑圍護(hù)的設(shè)計(jì)和施工也較為復(fù)雜，技術(shù)人員需要對(duì)施工場(chǎng)地的地址條件以及環(huán)境狀況進(jìn)行深入的調(diào)查，提稿設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性，在提高深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上保障主體工程施工的質(zhì)量。

一、支護(hù)體系的選用

1.1超深基坑支護(hù)由于規(guī)模不大，深度比較大的特點(diǎn)，軟土地基超深基坑支護(hù)體系的選型應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)剛度要大，連續(xù)性好，止水性好，支護(hù)樁長(zhǎng)度可以自由組合，施工設(shè)備當(dāng)?shù)厝菀渍业降脑瓌t。一般來(lái)說(shuō)，宜選擇如柱列式灌注樁、排樁加水泥旋噴樁止水支護(hù)；地下連續(xù)墻；鎖扣式鋼板樁（但長(zhǎng)度受限制）；鋼筋混凝土沉井等支護(hù)體系。

1.2支撐圈梁可采用鋼筋混凝土、工字鋼、鋼管等支撐系統(tǒng)，工程中大量使用鋼管支撐，要求長(zhǎng)細(xì)比要小、構(gòu)件宜粗壯。對(duì)非圓形平面結(jié)構(gòu)的支護(hù)體系其轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置八字撐。

1.3設(shè)備深基坑往往周圍建筑物、構(gòu)筑物多、施工場(chǎng)地較小，軟土地基強(qiáng)度低的情況，對(duì)支護(hù)系統(tǒng)的位移非常敏感，故不宜使用拉錨等等體系（此類事故已屢見不鮮）。施工現(xiàn)場(chǎng)用比較多的方案是柱列式灌注樁、排樁加水泥旋噴樁止水支護(hù)、鏈扣式鋼板樁（但深度受一定限制）或鋼筋混凝土沉井。地質(zhì)條件是開挖深度內(nèi)土層主要有：①雜填土1.1～1.5米，②細(xì)風(fēng)沙夾淤泥和局部淤泥質(zhì)土夾砂，③含淤泥細(xì)粉砂夾薄層淤泥透水性良好滲透系數(shù)6.43m/d，地下水位埋深在1.5～4.2m地下水受閩江水的補(bǔ)給。綜合各方面因素，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案最后選定柱列式鉆孔灌注樁比較可行，平面圓形布置直徑13.37米，樁徑為800@1000，樁長(zhǎng)27米，樁與樁加高壓旋噴止水樁止水帷幕密閉，樁徑為600@1000。內(nèi)壁在0.00米、-6.0米、-12.0米位置設(shè)800*600、500*600三道圈梁，充分利用圓形平面圈梁抗壓能力強(qiáng)，剛度大的特點(diǎn)。基坑降水為在基坑與鑄槽基坑間對(duì)稱位置設(shè)4個(gè)深井井點(diǎn)，降水管直徑450。

二、施工技術(shù)措施

2.1超深基坑工程的施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致施工失敗，甚至爛成重大事故。柱列式灌注樁、排樁還是地下連續(xù)墻、沉井施工中重點(diǎn)要控制其的垂直度和完整性，保證支護(hù)體有足夠的混凝土強(qiáng)度。高壓旋噴樁的泥漿水灰比一般為1.0，泵漿的壓力應(yīng)大于20MPa提升速度不大于50mm，尤其是壓漿力和提升速度必須嚴(yán)格控制。這些措施的目的主要是保證旋噴樁完整性和強(qiáng)度，旋噴泥漿能夠完全填滿灌注樁周邊的縫隙，起到止水帷幕密閉的作用。在施工過(guò)程中要隨時(shí)觀察支護(hù)壁漏水情況，及時(shí)采取措施進(jìn)行止水堵漏補(bǔ)強(qiáng)。

2.2支撐圈梁、支撐梁、頂撐梁等：這類型構(gòu)件一般使用鋼筋混凝土或型鋼、鋼管等材料，要求構(gòu)件必須剛度大、變形小，才能保證體系的安全可靠。本工程設(shè)置三道鋼筋混凝土圈梁，就充分利用其圓形結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)和鋼筋混凝土良好的抗壓性能，達(dá)到穩(wěn)定可靠和經(jīng)濟(jì)的目的。坑內(nèi)土方開挖應(yīng)在該圈梁強(qiáng)度達(dá)到70%以后（使用早強(qiáng)劑一般5～10天就可以得到）才可以繼續(xù)往下開挖土方。

2.3深井井點(diǎn)降：①降水井的底部一般應(yīng)有1.0米左右碎石或碎石砂礫填料，導(dǎo)濾管的埋深宜超過(guò)開挖深度2米左右。導(dǎo)濾管外的導(dǎo)濾網(wǎng)和導(dǎo)濾料非常重要，應(yīng)根據(jù)不同土層性質(zhì)來(lái)確定采用材料作導(dǎo)濾網(wǎng)和導(dǎo)濾料。本工程因第三層土質(zhì)為淤泥細(xì)粉砂夾薄層淤泥應(yīng)設(shè)置嚴(yán)密的防沙土流失措施，本工程過(guò)濾網(wǎng)使用兩層麻袋布再外填砂礫濾料。降水強(qiáng)度和深度，降水深度控制在作業(yè)面以下0.5～1米為宜，避免過(guò)度降水，盡量降低降水強(qiáng)度和深度，及時(shí)觀察水位變化和周圍地面沉降情況，隨時(shí)調(diào)整降水強(qiáng)度和深度；必要時(shí)采取補(bǔ)水回灌技術(shù)改善土壤固結(jié)度和地面沉降量。瑞閩鋁板帶一期工程就因?yàn)榻邓畯?qiáng)度和深度過(guò)大，造成抽水時(shí)泥沙帶出和土壤因過(guò)度固結(jié)而在100半徑范圍內(nèi)不均勻沉降，最大沉降量達(dá)22公分，臨近的建筑物、道路和已施工的廠房基礎(chǔ)全部受到嚴(yán)重影響；特別是淤泥夾砂土層因過(guò)度降水使土壤內(nèi)的飽和水受破壞且因砂在土壤中的作用容易造成土壤內(nèi)水流通路，進(jìn)一步加劇土壤的固結(jié)。②排水，主要是地表和坑內(nèi)集水，地表排水除了采取攔截措施外，還要注意周圍地下管網(wǎng)截流和改道。地下水對(duì)深基坑工程施工帶來(lái)的危險(xiǎn)程度也是相當(dāng)高的。在制定止水方案時(shí)應(yīng)從深基坑工程的防水、降水和排水3個(gè)方面考慮，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，宜采用以堵為主，抽水為輔，排、降、堵相結(jié)合，充分估計(jì)降水可能引起的不良影響。

三、基坑監(jiān)測(cè)

基坑工程監(jiān)測(cè)是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案正確性的重要手段，是保證基坑施工成敗的關(guān)鍵，是指導(dǎo)正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施。從大量的基坑工程事故中可得出一起基坑工程事故的發(fā)生幾乎都與監(jiān)測(cè)不力、不準(zhǔn)確、不及時(shí)或采取措施不得當(dāng)有著直接關(guān)系。本工程在支護(hù)樁頂對(duì)稱設(shè)四個(gè)點(diǎn)S1～4水平位移觀測(cè)點(diǎn)；與S點(diǎn)邊設(shè)J1～4沉降觀察點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)45度設(shè)置X1～4四個(gè)測(cè)斜管和K1～4四個(gè)水位觀測(cè)孔；同時(shí)注意觀察在基坑半徑50米范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物、道路和已建廠房基礎(chǔ)沉降、傾斜和裂縫情況?；颖O(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)兩天后開始讀測(cè)原始值，且每天應(yīng)不少于2次。當(dāng)基坑開始挖土?xí)r，一般情況下基坑開挖施工階段為每天一次，基坑開挖完成地下室結(jié)構(gòu)施工階段應(yīng)每3天一次。

四、軟土地基深基坑支護(hù)施工發(fā)展方法

在建筑工程中，深基坑設(shè)計(jì)和建筑造價(jià)具有直接聯(lián)系，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程施工造價(jià)和進(jìn)度的關(guān)鍵。由于施工環(huán)境以及地基的不確定性，對(duì)超深基坑設(shè)計(jì)合理性造成了很大的影響。因此，在實(shí)際施工中必須注重水文條件和支護(hù)設(shè)計(jì)的合理性，通過(guò)地基參數(shù)選擇適宜的地下水以及實(shí)驗(yàn)方法；通過(guò)巖土工程經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，明確深基坑施工設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)一步完善深基坑結(jié)構(gòu)原理的同時(shí)，提高建筑工程施工質(zhì)量。

為了提高軟土地基深基坑支護(hù)技術(shù)，在加強(qiáng)深基坑資金建設(shè)力度的同時(shí)，根據(jù)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)上的被動(dòng)土、水以及主動(dòng)土壓力進(jìn)行科學(xué)測(cè)試；在積累好一定的實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)后，進(jìn)一步增強(qiáng)施工技術(shù)以及超深基坑支護(hù)。從而在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)做法的同時(shí)，形成獨(dú)特的設(shè)計(jì)方案以及定量分析方法，讓超深基坑施工、設(shè)計(jì)水平更高。在信息設(shè)計(jì)以及施工中，巖土工程設(shè)計(jì)通常依賴于工程實(shí)踐，由于受力不確定以及臨時(shí)性結(jié)構(gòu)影響，為了進(jìn)一步保障施工效益和施工安全，必須將設(shè)計(jì)意圖努力貫徹到實(shí)際條件處理以及應(yīng)用中；通過(guò)及時(shí)修改設(shè)計(jì)方案，再根據(jù)相關(guān)措施彌補(bǔ)設(shè)計(jì)不足造成的影響。

五、結(jié)束語(yǔ)

軟土地基超深基坑支護(hù)施工作為建筑工程施工效益以及社會(huì)效益的重要因素。在實(shí)際工作中，必須根據(jù)控制要點(diǎn)以及施工監(jiān)測(cè)，縮短施工工期，降低工程投資，從根本上做好土體滑移以及地下水問題，不斷提高工程綜合效益。

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