巖土工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

西安中交公路巖土工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710000

巖土工程基礎(chǔ)施工深基坑支護(hù)施工比較復(fù)雜，具有穩(wěn)固、支撐效果，如果沒(méi)有支護(hù)施工，在工程開(kāi)始前，可能存在側(cè)滑、坍塌等現(xiàn)象，進(jìn)而影響工程施工進(jìn)度，影響建筑單位的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。具體危害有施工耗費(fèi)成本更高、施工進(jìn)度難以保證，不能按照合同約定完成工程等。從項(xiàng)目工程建設(shè)的安全性角度出發(fā)，為保證項(xiàng)目工程功能穩(wěn)定與性能可靠，文章分析了巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)的具體運(yùn)用，旨在為類似工程的開(kāi)展提供理論參考。

1 工程案例與具體運(yùn)用

1.1 工程概率

某市大廈工程，基礎(chǔ)類型施工為巖土類深基坑工程，工程地下室為三層，地上分別為兩個(gè)部分，一部分為39層辦公大樓，而另一部分為50層公寓大樓。該工程位于沿海地區(qū)，周圍環(huán)境敏感且復(fù)雜，在工程兩側(cè)毗鄰商業(yè)建筑，其距離在20m以下。通常勘查，該次工程周圍和地下埋設(shè)了大量通信和電力管線，工程的地基為6500m2。兩棟大樓的主樓地基開(kāi)挖深度達(dá)到23m，外基底的開(kāi)挖深度達(dá)到17.5m。在地基施工中還需要進(jìn)行爆破施工。在工程地質(zhì)施工過(guò)程中，邊坡存在失穩(wěn)的可能性，需要使用深基坑支護(hù)技術(shù)來(lái)強(qiáng)化穩(wěn)定性。

1.2 確定支護(hù)方案

為確定工程的深基坑支護(hù)方案，需要在工程開(kāi)始前勘測(cè)地質(zhì)地基情況。工程位于海岸階地，通過(guò)測(cè)量結(jié)果得到工程地基的相關(guān)參數(shù)，表層地質(zhì)為人工回填改造形成的地質(zhì)地基，地基的組成成分并沒(méi)有被改變。巖土性質(zhì)為上層覆蓋厚度為6～12m的素填土與粗砂物質(zhì)，下層為花崗巖，其中，巖層的強(qiáng)風(fēng)化帶為1.1～8.7m，完成地質(zhì)勘探后也并沒(méi)有穿透?；A(chǔ)施工階段中風(fēng)化基巖為持力層，制訂方案后對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖的土方量為55000m3。基于勘測(cè)結(jié)果，設(shè)計(jì)人員考慮到持力層為砂土層和巖石層，需要針對(duì)性地選擇不同支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)施工。上部分砂土層應(yīng)該選擇鋼筋混凝土長(zhǎng)螺旋灌注樁配合高壓旋噴止水樁完成基坑支護(hù)施工；下部分花崗巖需要進(jìn)行爆破施工，因此選用錨噴體系支護(hù)進(jìn)行施工。

1.3 基坑支護(hù)體系

由于上層結(jié)構(gòu)受到場(chǎng)地和條件限制，因此采用無(wú)放坡開(kāi)挖技術(shù)進(jìn)行挖掘，應(yīng)用長(zhǎng)螺旋灌注樁支護(hù)進(jìn)行施工。在無(wú)放坡施工階段，通過(guò)采用上部樁錨+下部錨噴復(fù)合支護(hù)體系來(lái)保證后期爆破和開(kāi)挖施工地基的穩(wěn)定性，同時(shí)還需要解決巖土結(jié)合面支護(hù)樁嵌固現(xiàn)象的問(wèn)題。長(zhǎng)螺旋灌注樁施工受到地質(zhì)條件和施工條件的限制，很難確定樁腳的深度。并且支護(hù)施工過(guò)程中出現(xiàn)裂縫導(dǎo)致巖石滑落，支護(hù)樁腳懸空，樁基失穩(wěn)，無(wú)法保證地基的安全性和穩(wěn)定性，給基坑施工帶來(lái)了嚴(yán)重的安全威脅。要解決這種突發(fā)情況的途徑如下：錨板墻施工配合深基坑支護(hù)施工，避免垂直開(kāi)挖出現(xiàn)的樁腳懸空現(xiàn)象。還應(yīng)該在巖土結(jié)合面的樁腳位置進(jìn)行穩(wěn)固施工，選擇C20鋼筋混凝土錨板墻來(lái)噴射形成固定的墻體，使用預(yù)應(yīng)力錨桿分別鎖定上部分、中部分和下部分的墻體，由此形成穩(wěn)定的墻體結(jié)構(gòu)[1]。

1.4 基坑支護(hù)施工技術(shù)的運(yùn)用

此次工程選擇的長(zhǎng)螺旋灌注樁和高壓旋噴樁施工效益良好，但還應(yīng)該考慮支護(hù)擋水的性能。結(jié)合工程地質(zhì)實(shí)際情況，勘測(cè)到地下水的存在，地下水位于人工填土和砂土層，埋深為1.5～5.5m，位于強(qiáng)風(fēng)化帶和巖脈裂隙密集發(fā)育的位置。在基坑兩邊設(shè)置兩種支護(hù)樁，連續(xù)排列形成止水帷幕來(lái)攔截土層中的地下水。運(yùn)用錨噴體系來(lái)攔截承壓水，承壓水存在一定的水壓，需要設(shè)置導(dǎo)管來(lái)引流水；將導(dǎo)管設(shè)置在下部錨噴體系，通過(guò)有序設(shè)置導(dǎo)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下承壓水的引流，使其被排放引流到臨時(shí)設(shè)置的排水溝中，再運(yùn)用水泵將其排出。深基坑的支護(hù)施工需要配合基坑土方開(kāi)挖工程，由于運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)，施工是分層次開(kāi)挖。為避免基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，因此選擇分區(qū)開(kāi)挖進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鎖定的方式。先沿著外邊界線開(kāi)挖1m，下挖1.5m，之后進(jìn)行支護(hù)施工和止水帷幕建設(shè)。當(dāng)支護(hù)樁上部的鋼筋混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后即可進(jìn)行擋土墻施工。擋土墻為磚砌結(jié)構(gòu)，設(shè)置高度為1.5m。擋土墻回填完畢后再進(jìn)行灌注樁和止水施工，最后才進(jìn)行無(wú)放坡開(kāi)挖。

開(kāi)挖順序如下：預(yù)應(yīng)力抗拔錨桿→分層開(kāi)挖→達(dá)到錨板墻的上部位置→進(jìn)行巖土結(jié)合面支護(hù)樁樁腳位置的開(kāi)挖→到達(dá)基層巖面?；鶎訋r面需要進(jìn)行上半部分錨板墻施工，確定錨板墻施工達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)行錨桿鎖定。

1.5 施工效果

完成支護(hù)施工前要進(jìn)行工程巖石爆破，提前設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案和操作方案。先試驗(yàn)，后爆破。爆破的安全振速范圍設(shè)置為2.8cm/s，在爆破區(qū)域內(nèi)，將最大單響藥量的范圍控制在2kg以下，提前預(yù)留好2～3m的保護(hù)層，保證邊坡支護(hù)的安全[2]。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)分類

對(duì)于大型建筑施工而言，為保證建筑地下結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，使用支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐來(lái)起到固定作用，能夠提升建筑施工整體的安全性和穩(wěn)定性。實(shí)際建筑施工中使用的深基坑技術(shù)主要有：①樁錨技術(shù)。該技術(shù)主要是運(yùn)用樁錨完成支護(hù)施工，其優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⑹┕さ挠绊懡档偷阶钚?。具體使用金屬材料和聚合類材料制作樁柱，將制作完成的樁柱打入孔洞起到固定作用，將巖體和結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的作用力作為主要的支護(hù)力度。②混凝土技術(shù)。該技術(shù)主要運(yùn)用鋼絲網(wǎng)和灌注樁等進(jìn)行支護(hù)，解決土壤的相關(guān)問(wèn)題。該技術(shù)施工前應(yīng)該考慮土體自身的平整程度，考慮放線、測(cè)量處理問(wèn)題，再進(jìn)行鉆孔，清潔鉆孔后再進(jìn)行下一步的施工。③組合支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)主要是組合多種支護(hù)技術(shù)完成施工，將多種支護(hù)材料相互混合來(lái)降低支護(hù)過(guò)程施工產(chǎn)生的影響，解決土層問(wèn)題。運(yùn)用這種組合技術(shù)，應(yīng)該全面考慮巖土工程的具體情況，再?zèng)Q定具體的使用方式。

3 淺談深基坑支護(hù)技術(shù)在巖土工程中的運(yùn)用

3.1 基坑開(kāi)挖

基坑開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)該對(duì)支護(hù)口劃線標(biāo)記，這種方式能夠保證基坑準(zhǔn)確開(kāi)挖質(zhì)量和深度，避免開(kāi)挖誤差的存在。之后進(jìn)行深基坑施工，運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)避免施工存在塌方的情況。采用采礦機(jī)械模式配合深基坑支護(hù)施工，保證支護(hù)技術(shù)的有效運(yùn)用。掛網(wǎng)則需要根據(jù)實(shí)際的基坑內(nèi)容的建設(shè)展開(kāi)設(shè)計(jì)，在正常的開(kāi)挖過(guò)程中，開(kāi)坡比為4∶3，一般的土體工程保護(hù)層的厚度為20mm，之后進(jìn)行噴射施工，噴射厚度設(shè)置為60mm，這種方式能夠增加施工的維度。要想保證建筑的整體施工性能，就應(yīng)該保證深基坑支護(hù)技術(shù)具體運(yùn)用過(guò)程的有效性和合理性，還應(yīng)該進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)管理，及時(shí)監(jiān)督、檢測(cè)，達(dá)到提升技術(shù)效果的目的。深基坑支護(hù)技術(shù)在實(shí)際施工中的運(yùn)用，能夠保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，其是一個(gè)占地面積少但是實(shí)用性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)，支護(hù)效果明顯且耗費(fèi)成本少，因此得到了廣泛運(yùn)用。

3.2 土釘打孔技術(shù)

深基坑支護(hù)技術(shù)常運(yùn)用在水平孔施工中，打孔直徑的尺寸由土釘?shù)某叽鐩Q定。施工人員在具體的施工過(guò)程中需要及時(shí)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)并完善相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，同時(shí)設(shè)計(jì)出符合施工要求的建筑方案，一般在協(xié)商和交流中根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定方案設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。完成方案設(shè)計(jì)后根據(jù)防腐需求處理防腐；對(duì)于焊接部件一定要保證焊接的牢固性；土體鉆進(jìn)施工一定要達(dá)到管道的最深處，土釘支護(hù)中進(jìn)行焊接能夠避免土釘偏離設(shè)定位置的現(xiàn)象。土釘進(jìn)入孔洞支護(hù)，確定一切合理，相關(guān)人員進(jìn)行檢查、驗(yàn)收人員進(jìn)行驗(yàn)收，完成這些步驟后進(jìn)行灌漿。灌漿也是這個(gè)環(huán)節(jié)最主要的工作，其建設(shè)施工質(zhì)量決定了巖土工程的施工情況。制備水泥漿等材料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比值為0.45～0.55，為保證凝固性能應(yīng)該對(duì)水泥進(jìn)行混合處理，通過(guò)灌漿管來(lái)完成灌漿，控制灌漿壓力為0.2～0.4MPa。具體的施工應(yīng)該注意泥漿混合的時(shí)間不應(yīng)該太長(zhǎng)，混合使用的間隔時(shí)間為30min。使用灌漿管道之前應(yīng)該進(jìn)行清潔，避免出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象[3-4]。

3.3 檢查變形情況

深基坑支護(hù)技術(shù)一定要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而驗(yàn)證穩(wěn)定性的最好方式就是檢測(cè)變形情況，出現(xiàn)變形情況后應(yīng)在第一時(shí)間內(nèi)采取嚴(yán)格的措施。例如，按照實(shí)際情況及時(shí)檢測(cè)基坑的支護(hù)情況，確定變形程度，以周邊的建筑為主要的參照對(duì)象，根據(jù)周圍建筑的變形情況來(lái)確定基坑是否存在變形。要求技術(shù)人員有良好的素質(zhì)，運(yùn)用支護(hù)技術(shù)，檢驗(yàn)的主要目的是保證支護(hù)技術(shù)在施工中的運(yùn)用效果。如果確實(shí)存在基坑變形的形象，且超過(guò)危險(xiǎn)數(shù)值，應(yīng)按照變形位置和變形程度找出原因，根據(jù)實(shí)際情況采取解決對(duì)策，如果問(wèn)題嚴(yán)重則需要上報(bào)解決。

4 結(jié)束語(yǔ)

在具體的施工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的技術(shù)類型、技術(shù)方式，使深基坑支護(hù)施工符合施工要求，要求管理人員開(kāi)展積極有效的管理，從而保證深基坑支護(hù)技術(shù)的合理性和有效性，提高基礎(chǔ)工程的質(zhì)量，提升工程的整體品質(zhì)。