復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑綜合支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探析

文/黃富強(qiáng) 湖南麓谷建設(shè)工程有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000

1、引言

近年來(lái)，在城市建筑工程建設(shè)工程建設(shè)中，受到周邊復(fù)雜環(huán)境的影響，如建筑物、場(chǎng)地以及地質(zhì)條件等，很容易出現(xiàn)建筑質(zhì)量問(wèn)題，尤其是在進(jìn)行深基坑綜合支護(hù)施工時(shí)，惡劣的環(huán)境條件增加了施工的難度，對(duì)施工技術(shù)的要求也相對(duì)較高。傳統(tǒng)的單一的處理方式已經(jīng)很難有效確保深基坑施工的質(zhì)量，必須采用復(fù)合型、多種技術(shù)相結(jié)合的支護(hù)措施。因此，研究分析復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑綜合支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、深基坑工程概述

2.1 基坑工程支護(hù)體系的概念

所謂基坑工程支護(hù)，就是在建筑工程進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，為了具備安全的作業(yè)空間，且不會(huì)給周圍的建筑物帶來(lái)不利影響，而采取的支護(hù)措施，從實(shí)現(xiàn)有效控制基坑變形的目的。

2.2 深基坑工程旳主要特點(diǎn)

相比較傳統(tǒng)的基坑工程，深基坑工程具有以下特點(diǎn)：

（1）風(fēng)險(xiǎn)性更大：由于大部分針對(duì)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)都屬于臨時(shí)搭建的結(jié)構(gòu)，相對(duì)在安全性方面，不如永久性結(jié)構(gòu)；再加上深基坑工程的深度較深，因此風(fēng)險(xiǎn)性更大。

（3）時(shí)間效應(yīng)強(qiáng)：隨著時(shí)間的推移，土的蠕變性越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)深基坑的影響也越來(lái)越大。尤其是在復(fù)雜的環(huán)境條件下，深基坑綜合支護(hù)技術(shù)的選擇和支護(hù)順序十分重要，是確保深基坑工程整體質(zhì)量的關(guān)鍵。

（4）系統(tǒng)性強(qiáng)：作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，在進(jìn)行深基坑綜合支護(hù)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了施工條件之外，還應(yīng)充分考慮施工的組織設(shè)計(jì)，并對(duì)基坑變形值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，查驗(yàn)是否超過(guò)允許值的范圍。

3、工程概況

長(zhǎng)沙高新區(qū)雷鋒河截污干管工程項(xiàng)目，總長(zhǎng)度達(dá)5千米，沿線主要為溝槽明挖，設(shè)計(jì)基槽深度為5-10米，部分過(guò)道路和地形較復(fù)雜處采用頂管作業(yè)。根據(jù)工程的地質(zhì)勘察結(jié)果，該工程所在區(qū)域的地基土構(gòu)成主要為雜填土、粉土層以及透水性較強(qiáng)的砂爍層，厚度大約在5m到10m。通過(guò)對(duì)地下水的地質(zhì)勘察，主要為旁邊農(nóng)田和建筑物滲水。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，施工環(huán)境較為復(fù)雜，因此在對(duì)深基坑(槽)進(jìn)行綜合支護(hù)施工時(shí)，存在以下問(wèn)題：

（1）工程所跨區(qū)域較廣，通過(guò)多處建筑物和道路，其中好幾處還要穿過(guò)雷鋒河道，需利用圍堰作業(yè)，環(huán)境復(fù)雜多變，在進(jìn)行基槽開(kāi)挖施工過(guò)程時(shí)，如果支護(hù)施工措施不當(dāng)，會(huì)對(duì)相鄰建筑和街道帶來(lái)巨大的安全威脅。

（2）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，工程所在區(qū)域好多處開(kāi)挖溝槽和頂管井開(kāi)挖時(shí)需穿給排水管道、石油輸送管道和電力電纜以及天然氣管道。

（3）工程所在區(qū)域所經(jīng)處多為農(nóng)田、水渠，開(kāi)挖作業(yè)時(shí)滲水量大，在施工過(guò)程中必須采取有效的措施進(jìn)行降水排水工作。

2.1.4 微量元素缺乏 放牧過(guò)程中，由于當(dāng)?shù)赝寥纼?nèi)微量元素的含量各有差異，很容易造成羊只的鐵、硒、銅、鋅、鈷等微量元素的缺乏癥。所以在養(yǎng)殖時(shí)盡可能補(bǔ)飼。

4、復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑綜合支護(hù)技術(shù)的選擇

4.1 地質(zhì)分析

結(jié)合本工程的實(shí)際情況，相對(duì)區(qū)域地面較為平整，且沒(méi)有明顯的滑坡、巖溶等不良地質(zhì)以及不穩(wěn)定底層，主要巖土層結(jié)構(gòu)為雜填土、粉土層以及透水性較強(qiáng)的砂爍層，其中雜填土本身的狀態(tài)相對(duì)松散，存在不穩(wěn)定易松垮問(wèn)題，在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，必須采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行支護(hù)，而對(duì)于粉土層而言，相對(duì)強(qiáng)度和韌性較差，也是重點(diǎn)支護(hù)的考慮對(duì)象，再加上雜填土和粉土層的透水性較強(qiáng)，如果在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，未能有效對(duì)降水進(jìn)行處理，可能會(huì)導(dǎo)致地面沉降，給周圍的建筑物和道路造成巨大的影響，因此，基坑的止水問(wèn)題也十分關(guān)鍵。

4.2 深基坑工程支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）結(jié)合本工程的實(shí)際情況，在滿足機(jī)械作業(yè)的基礎(chǔ)上，當(dāng)基坑作業(yè)深度約為13.2米，距離設(shè)計(jì)深度約為4.8米時(shí)進(jìn)行CFG樁的支護(hù)施工，然后再對(duì)剩余高程的基坑進(jìn)行開(kāi)挖施工。

（2）對(duì)于深基坑上部7.2米到9.4米的范圍內(nèi)，進(jìn)行放坡處理，坡度設(shè)計(jì)為1：0.7，并采用土釘墻進(jìn)行支護(hù)，對(duì)于深基坑的下部5米，則采用錨索和鋼筋混凝土灌注樁相結(jié)合的支護(hù)方式。

（3）為了避免在施工過(guò)程中對(duì)周圍的建筑物和道路產(chǎn)生不利的影響，本工程在無(wú)樁作業(yè)面，開(kāi)展護(hù)樁和攪拌樁的施工。

（4）為了避免地下水對(duì)深基坑施工造成影響，通過(guò)設(shè)置排水管網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)地下水的降水排水工作。

5、本工程深基坑綜合支護(hù)技術(shù)分析

5.1 鋼筋混凝土灌注樁支護(hù)

本工程對(duì)于深基坑的下部5米采用鋼筋混凝土灌注樁和錨索結(jié)合的支護(hù)技術(shù)施工。在深基坑每間隔1.4米設(shè)置一個(gè)樁位，直徑為70cm，呈單排排列。

（1）鉆進(jìn)成孔：為了確保成孔的質(zhì)量，在鉆進(jìn)過(guò)程中必須時(shí)刻注意地層的變化情況，并對(duì)相關(guān)施工參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)當(dāng)立刻停止施工，同時(shí)查明異常的原因且采取有效的措施，避免孔壁坍塌等事故的發(fā)生。

（2）抽渣清孔：當(dāng)鉆進(jìn)到指定的深度后，應(yīng)當(dāng)在鉆孔結(jié)束后立刻進(jìn)行清孔作業(yè)，避免長(zhǎng)時(shí)間的間隔，導(dǎo)致孔底沉渣增多，影響后期的工作開(kāi)展。

（3）鋼筋籠制作：本工程的鋼筋籠采用分節(jié)制作的方式，孔口對(duì)接位置采用電弧搭接焊連接。鋼筋籠的主筋要求處于順直狀態(tài)，通過(guò)模具對(duì)主筋與箍筋之間的距離進(jìn)行有效的控制。

（4）混凝土灌注：選擇200-250mm的導(dǎo)管，保持其底部與孔底的距離為400mm左右。在導(dǎo)管安裝之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面的清理工作，確保其內(nèi)壁保持潔凈，且密封狀態(tài)良好。其次進(jìn)行混凝土的灌注施工時(shí)，應(yīng)注意跟蹤導(dǎo)管的深度以及混凝土的高度，確保導(dǎo)管的埋深符合規(guī)范要求?；炷凉嘧⑹┕ね戤吅?，緩慢的拔出導(dǎo)管，并對(duì)護(hù)筒進(jìn)行及時(shí)的拆除。

5.2 土釘錨索支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用

（1）土釘支護(hù)：該項(xiàng)支護(hù)施工的相關(guān)施工要點(diǎn)如下：

①施工采用人工施工為主，要求鉆孔的直徑至少為110mm，深度應(yīng)在5.3米到15.8米左右；

② 將土釘設(shè)置在鉆孔的中心位置，為了確保土釘位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)在鋼筋的表面每間隔1.5米設(shè)置一個(gè)鋼筋定位器。

③ 土釘支護(hù)的注漿管選用PVC管，將其固定在錨桿上，安裝在距離孔底10cm左右的位置。

④ 本工程采用的灌漿液的水灰比，控制在0.5左右，并添加了一定量的速凝劑，同時(shí)結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，在注漿過(guò)程中，將注漿的壓力控制在0.6MPa。

（2）錨索支護(hù)：在錨索施工過(guò)程中，采用直徑為160mm以上的鉆孔，同時(shí)設(shè)置的錨索張拉力高于150kN，并將偏差率控制在3%以內(nèi)。相關(guān)施工要點(diǎn)如下：

① 在進(jìn)行鉆孔過(guò)程中，確保鉆孔的深度超過(guò)錨索設(shè)計(jì)值的20cm，為了確保成孔的質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)不同的底層條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

② 為了方便錨索的張拉，采用專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行鋼絞線的拉直，并確保其長(zhǎng)度應(yīng)高出設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度的1米。

③ 在注漿的過(guò)程中，將注漿管固定在錨桿上，并通過(guò)設(shè)置土工織布袋進(jìn)行封口。

④ 當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的90%以上時(shí)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，本工程采用隔二拉一的方法，確保張拉達(dá)到設(shè)計(jì)要求的100%之后，進(jìn)行鎖定。

5.3 施工過(guò)程中對(duì)邊坡變形的監(jiān)測(cè)

為了確保深基坑綜合支護(hù)施工的質(zhì)量，本工程采用專業(yè)的設(shè)備，在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)施工后的深基坑位移和沉降情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，共計(jì)設(shè)置了18個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，工程施工完畢后，未發(fā)現(xiàn)建筑物存在沉降或者位移的情況。

5.4 基坑支護(hù)的作用和效果

通過(guò)對(duì)本工程地勘資料及現(xiàn)場(chǎng)勘查，對(duì)不同土質(zhì)段采取了相應(yīng)的基坑（槽）的支護(hù)方法，既保證了施工過(guò)程的人員安全，又最大限度的節(jié)省了投資，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，值得在各類工程項(xiàng)目中推廣及應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，本文結(jié)合實(shí)例分析了在復(fù)雜環(huán)境下，深基坑綜合支護(hù)施工的技術(shù)要點(diǎn)。雖然存在著各種外界因素影響著施工的質(zhì)量，但是用過(guò)嚴(yán)格的施工現(xiàn)場(chǎng)管理和科學(xué)的支護(hù)技術(shù)選擇，完全達(dá)到了深基坑綜合支護(hù)施工的目的，通過(guò)后期的監(jiān)測(cè)，證明了綜合支護(hù)方案的有效性。