淺論深厚軟土地區(qū)基坑開挖主要工程地質(zhì)問(wèn)題與對(duì)策

文/滕飛、黃燕 安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院 安徽蕪湖 241001

隨著近年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，建筑工程的總量和規(guī)模呈現(xiàn)為不斷上漲的趨勢(shì)，這使得軟土地基的荷載不斷擴(kuò)大，基坑開挖向著更深層次發(fā)展，對(duì)于工程結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的不良影響，使得建筑工程逐漸喪失了良好的穩(wěn)定性?；诖?，本文主要對(duì)深厚軟土地區(qū)在進(jìn)行基坑開挖時(shí)出現(xiàn)的相關(guān)地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行探究，并提出了有效的對(duì)策，希望可以為該領(lǐng)域提供一些有效的參考意見。

1、軟土區(qū)基坑開挖主要工程地質(zhì)問(wèn)題

1.1 基坑邊坡失穩(wěn)

由于軟土地基本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與荷載能力比較差，在工程進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)會(huì)受到多種荷載所帶來(lái)的不良影響，進(jìn)而導(dǎo)致軟土地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的位移、變形等。特別是在動(dòng)力荷載的作用下，其結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形或損壞，地基沉降更為顯著，甚至還會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)、懸浮等現(xiàn)象。受此影響，基坑開挖作業(yè)將無(wú)法保障支護(hù)措施和結(jié)構(gòu)的效用，同時(shí)還會(huì)伴隨支護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆等一系列問(wèn)題。

1.2 軟土層滲透、變形

軟土地區(qū)地下水位標(biāo)高一直處于較高狀態(tài)，其土質(zhì)含水量十分豐富。在進(jìn)行基坑開挖時(shí)，容易導(dǎo)致內(nèi)外部水位差出現(xiàn)嚴(yán)重的變化，從而引發(fā)涌砂、涌水等一系列問(wèn)題，進(jìn)一步導(dǎo)致基坑工程側(cè)壁出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。

1.3 水土流失

在進(jìn)行基坑抽排水的過(guò)程中，附近地面會(huì)受到抽排水作用力的影響而出現(xiàn)沉降等問(wèn)題，使得建筑物、管路等產(chǎn)生變形，問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起開裂問(wèn)題。軟土層又具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，在實(shí)施抽排水作業(yè)時(shí)可能會(huì)使基坑附近區(qū)域的地面產(chǎn)生沉陷。

2、深厚軟土地區(qū)基坑開挖工程地質(zhì)問(wèn)題的解決對(duì)策

在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，需對(duì)具體施工情況進(jìn)行綜合分析，同時(shí)建立起良好的支護(hù)體系，防止在施工期間邊坡受到破壞。一般情況下，在進(jìn)行施工時(shí)需要先拆除開挖作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的上部荷載，一般可以采用底部加固技術(shù)來(lái)提高支護(hù)穩(wěn)固性。其次，需要按照地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際分布，確定科學(xué)的防排水設(shè)計(jì)，防止開挖后土層結(jié)構(gòu)應(yīng)力受到影響而出現(xiàn)坑底突涌等一系列問(wèn)題。最后，按照分層設(shè)計(jì)原則進(jìn)行基坑開挖，根據(jù)土體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的應(yīng)力變化合理掌控側(cè)壁、坑底受損、變形等相關(guān)問(wèn)題。

3、工程實(shí)例分析

3.1 工程概況

本工程為某住宅地塊，擬建3 棟40～42層建筑及配套建筑，共計(jì)建筑面積為16.5 萬(wàn)平米。工程三側(cè)距離道路較近，其中一側(cè)貼近臨近建筑高層，附近區(qū)域環(huán)境比較復(fù)雜。基坑的周長(zhǎng)共計(jì)600m，挖深大概在6.50～8.50m 之間。

3.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件及基坑設(shè)計(jì)參數(shù)

結(jié)合巖土工程勘察的相關(guān)資料信息，該工程場(chǎng)地的地質(zhì)層、巖性情況如表1所示，基坑設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

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3.3 基坑工程的特點(diǎn)分析

首先，該基坑的位于軟土層當(dāng)中，坑底、坑壁由淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土組成，其流變性和壓縮性較強(qiáng)，但是強(qiáng)度低。在進(jìn)行施工時(shí)容易出現(xiàn)蠕變、沉降等問(wèn)題，不利于支護(hù)結(jié)構(gòu)保持良好的穩(wěn)定性。其次，由于項(xiàng)目為沿江項(xiàng)目，基坑上部潛水水位較高，下部又有承壓水，需要實(shí)施有效的防水措施，避免坑底突涌。最后，因?yàn)榛娱_挖較深，規(guī)模也大。在進(jìn)行基坑施工時(shí)需要按照分區(qū)分段原則進(jìn)行開挖。

3.4 基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)該案例工程的系統(tǒng)性分析，并對(duì)其地層情況、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行綜合考慮后，本次基坑支護(hù)方案為：頂部進(jìn)行充分放坡，再應(yīng)用掛網(wǎng)噴砼、管釘?shù)冗M(jìn)行輔助作業(yè)，利用錨索、鉆孔灌注樁聯(lián)合使用的圍護(hù)形式。針對(duì)基坑外側(cè)，需要將高壓旋噴樁設(shè)置在該區(qū)域，起到止水帷幕的作用。對(duì)于基坑內(nèi)側(cè)軟土區(qū)域，則應(yīng)用雙軸深攪樁進(jìn)行有效的加固。部分關(guān)鍵區(qū)段的轉(zhuǎn)角位置應(yīng)用雙排樁進(jìn)行圍護(hù)，電梯井區(qū)域則利用水泥土墻攪拌樁進(jìn)行有效的支護(hù)。在進(jìn)行基坑開挖時(shí)，首先需要對(duì)基坑實(shí)施科學(xué)的區(qū)域劃分，嚴(yán)格秉承先施工錨索再實(shí)施開挖的基本原則，通過(guò)分層、盆式、對(duì)稱開挖等方法進(jìn)行作業(yè)，在具體施工過(guò)程中需要注意基坑附近區(qū)域的邊坡留土范圍需要控制在10m 及以上。其次，在進(jìn)行施工時(shí)還需要對(duì)排水問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真分析，在附近區(qū)域?qū)嵤┕芫邓?。同時(shí)考慮到基坑位于軟土層中，不具備良好的土體透水性，需在開挖面安設(shè)相應(yīng)的排水溝等，從而起到加速排水的作用，增強(qiáng)施工效率。

針對(duì)深厚軟土層而言，實(shí)施超大型深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)以及后期進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，必須要保證基坑結(jié)構(gòu)和附近區(qū)域環(huán)境的安全，并且還需要對(duì)后期土方開挖等施工作業(yè)進(jìn)行綜合考慮，確保施工方便安全。因此，在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，需要應(yīng)用不同方法進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，同時(shí)對(duì)內(nèi)部支撐進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，確保主體結(jié)構(gòu)在進(jìn)行施工時(shí)擁有足夠的空間，滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性、高效性的要求。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，因?yàn)槭艿缴詈褴浲恋貐^(qū)本身的地質(zhì)條件影響，導(dǎo)致施工性能不過(guò)關(guān)等諸多問(wèn)題，這就要求施工人員在實(shí)際操作過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)問(wèn)題的分析，盡可能的減少開挖工程安全事故的出現(xiàn)，在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)還需要嚴(yán)格保障施工安全，從而保證基坑開挖工程的有效落實(shí)。