朱益才
(廣東省地質(zhì)局地質(zhì)第一大隊,廣東 珠海 519000)
在巖土工程深基坑施工中最基礎的工程就是深基坑支護設計,確保其設計的科學與合理是保障工程安全的前提,同時也是工程質(zhì)量提升的前提,只有做好這項技術(shù)設計,從根本上了解巖土實際情況,確保設計符合實際施工情況,才能更好的保障巖土工程深基坑支護技術(shù)應用,為后續(xù)施工奠定基礎。
我國地域遼闊,不同地區(qū)巖體和地質(zhì)情況也大不相同,例如硬度、延展性等,其地理位置特征十分鮮明,在實用性上也有顯著差異。受到氣候環(huán)境與地質(zhì)作用影響,巖土工程施工過程中所暴露出的問題十分明顯,怎樣制定方案并有針對性進行解決是當前相關(guān)部門及單位人員的工作重點,也因此,相關(guān)工作人員需要更加仔細,用嚴謹認真的態(tài)度來應對,以便能夠及時應對各種突發(fā)狀況[1]。目前常見的深基坑技術(shù)主要包括鋼鐵板支護、深層攪拌樁支護、排樁支護等,只有更好的掌握這些技術(shù),全面提升施工人員技能,才能確保工程施工順利,下面我們來詳細了解一下。
(1)鋼鐵板支護技術(shù)。鋼鐵板支護技術(shù)指的是利用其它較為平整的鋼鐵板或是帶有封口的鏈條合成鋼鐵樁,然后相互連接形成厚實的鋼板樁墻,從而實現(xiàn)支護防護的功效。目前行業(yè)中較常使用的類型主要有S型、Y型、X型等。該支護技術(shù)操作起來相對簡單,且應用范圍較廣,不會太多受到周圍外界因素影響,這是優(yōu)勢,但同時該項技術(shù)也有它的不足,像是會使得周圍地基變低,造成工程倒塌,或是出現(xiàn)隔音較差的問題,因此該技術(shù)更加適合人口流動小的城市。同時由于鋼板本身硬度會有所受限,無法承載過重的物品,大大增加鋼鐵板變形的機率,所以當施工項目深度超過6公分,則不建議采用該支護技術(shù)。除此之外,在實際施工中,施工單位需要綜合考量,包括種種外界因素,以最大程度確保施工順利。
(2)深層攪拌樁支護技術(shù)。該支護技術(shù)主要是利用機械,將土壤與石灰、水泥等原材料攪拌,目的是鞏固土壤,使其更加堅固而穩(wěn)定,該項技術(shù)能夠使土壤更加堅硬,尤其是對于土質(zhì)較為疏松的土壤,效果會更加顯著[2]。在實際施工中,深層攪拌支護技術(shù)的主要表現(xiàn)是格柵,適合基坑深度超過6公分的工程,在攪拌過程中加入水泥,可以充分利用水泥防水性的特點,配合攪拌的自身引力,能夠有效阻擋攪拌中受到的其他阻力影響,從而加固內(nèi)部結(jié)構(gòu)。除此之外,該支護技術(shù)操作便捷,成本較低,因此其經(jīng)濟效益相比于其他支護技術(shù)更大,加之受到的外部影響因素較小,其實際應用范圍更加廣泛。
(3)排樁支護技術(shù)。該支護技術(shù)主要是在柱列間設置灌溉技術(shù)和鋼筋混凝土挖孔,目的是加強對深基坑的保護,減少土壤的沖擊。在實際施工中,柱樁間會保留一定的孔隙來實現(xiàn)疏散效果,其應用不但成本較低,且?guī)缀醪恍枰斯げ僮鳎粫a(chǎn)生噪聲影響周圍居民,所以該支護技術(shù)深受廣泛工程單位的喜愛。但是,還支護技術(shù)也有它的不足,例如,樁柱間需要有效依靠鋼筋混凝土鞏固來防止地下水、沙子等物質(zhì)滲透,其中還會應用到高壓灌溉技術(shù)并采用攪拌裝置進行配合才能實現(xiàn),其過程較為繁瑣??偟膩碚f,該技術(shù)的應用范圍及應用效果還是很顯著的,但是否選擇該支護技術(shù),還需要施工單位結(jié)合其他因素綜合考慮。
(1)施工缺乏規(guī)范性。巖土工程中的深基坑施工環(huán)節(jié)會涉及諸多參數(shù),需精準計算并嚴格把控才能更好的確保施工質(zhì)量。然而在實際施工中,往往由于各種因素影響,像是工作人員專業(yè)性不高、能力不足、缺乏經(jīng)驗等,使得參數(shù)計算不夠精準,尤其是在工程環(huán)境較為復雜時,參數(shù)無法得到完整確認,其設計上難免缺乏合理性與科學性,加之,即使參數(shù)設計精準無誤,到了施工環(huán)節(jié)也有許多人員沒有按照設計進行,細節(jié)顧不到位,使得施工質(zhì)量無法保障,甚至出現(xiàn)偷工減料等現(xiàn)象,影響深基坑支護的穩(wěn)定。因此,怎樣規(guī)范施工是目前深基坑支護施工技術(shù)實施的關(guān)鍵。
(2)開挖與支護缺乏統(tǒng)一性。開挖和支護均是巖土工程施工中的兩個重要環(huán)節(jié),一旦無法協(xié)調(diào)配合,輕則影響施工工期,重則會影響到施工安全及工程質(zhì)量。在實際施工中,開挖和支護常存在不統(tǒng)一的現(xiàn)象,其具體包括以下幾個方面:第一,不同地區(qū)有著不同的地質(zhì),有些情況會較為復雜,很難精準計算參數(shù),一旦參數(shù)不準確,便會使得開挖與支護不統(tǒng)一;第二,在參數(shù)設計環(huán)節(jié)需要對巖石進行全面取樣,全面勘探是必須的,然而實際卻常存在取樣不夠完整的現(xiàn)象,多由于施工單位縮減工期、節(jié)約成本等因素導致,使得取樣范圍沒有遵照施工標準及要求,得出的結(jié)果也會與實際差距較大;第三,部分施工人員受到自身專業(yè)與經(jīng)驗影響,無法分析出空間效應所產(chǎn)生的影響,從而使得支護結(jié)構(gòu)在理論上的受力與實際受力情況存在顯著差異,而一旦開挖與支護缺乏統(tǒng)一性,便有較大概率出現(xiàn)土體變形事故,影響施工質(zhì)量[1]。
(3)缺乏高質(zhì)量的邊坡修理。巖土工程中深基坑支護工程施工中需要做好邊坡修理工作,才能最大程度規(guī)避風險,確保施工安全,但是調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前大多數(shù)工程很難做到這一點,其主要原因有兩點,一是巖土工程施工過程中會涉及到較多的大型機械設備,很難開展高質(zhì)量的邊坡修理,二是會受到施工人員專業(yè)性與實際經(jīng)驗等因素影響,使得大多數(shù)工程沒有按照規(guī)范開展工作,邊坡修理存在不到位、質(zhì)量較低等現(xiàn)狀,使得施工質(zhì)量難以保障。
(4)注漿質(zhì)量無法滿足施工標準要求。在巖土工程施工中,成孔注漿是主要環(huán)節(jié),對施工人員有著更高的要求,需要他們作業(yè)更加精細,按照設備規(guī)格進行更加細致的施工,包括進行土質(zhì)分析、明確注漿充盈量等,以更好的保障施工安全,提升施工質(zhì)量。但實際卻是,很多施工單位無法確保注漿質(zhì)量滿足標準要求,或因為施工人員能力不足、缺乏經(jīng)驗,或因為沒有按照規(guī)范開展工作等,使得施工質(zhì)量下降。
(1)做好地質(zhì)調(diào)查工作,使巖土強度質(zhì)量符合相關(guān)要求。在巖土工程深基坑支護施工開展之前,地質(zhì)調(diào)查工作必不可少,因為整個工程需要在低下進行,所以巖土強度的高低會直接影響施工方案設計與技術(shù)應用。但為減少工作量,施工單位可著重對進行施工的土層深度進行詳細勘察,確保其巖土強度、土層硬度符合施工要求。在進行支護結(jié)構(gòu)設置時,其技術(shù)選擇要確保能夠有效支撐上端作用力,確保施工安全。為此,做好地質(zhì)調(diào)查工作,使巖土強度質(zhì)量符合相關(guān)要求是施工單位在施工前的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通常包括地質(zhì)土層取樣、結(jié)構(gòu)變量計算、化驗分析等,為施工奠定基礎,最大程度保障施工順利。
(2)確保選取合理的深基坑支護結(jié)構(gòu)。在進行巖土工程施工前,施工單位首先需要對施工地進行仔細勘察,包括但不限于地形地貌、土質(zhì)狀況、山脈等,以確保所選取的深基坑支護結(jié)構(gòu)具有合理性。尤其是我國地形地貌復雜,地形環(huán)境多變,一旦深基坑支護結(jié)構(gòu)的選取不合理,便會直接影響接下來的施工,甚至會危及施工人員生命安全。因此,施工單位需明確嚴格提前對施工地點進行勘察的重要性,務必保障勘察工作細致、精準,由設計人員在對施工現(xiàn)場進行完全掌握后選取最佳深基坑支護結(jié)構(gòu),并且,在后期施工中,作業(yè)人員需嚴格遵照設計圖進行施工,只有這樣才能最大程度保障工程施工進展順利。
(3)制定科學的深基坑開挖施工安全方案。安全是工程施工行業(yè)老生常談的話題,對于巖土工程深基坑支護施工而言,因為這是處在低下的施工項目,相比與地上危險性會更高,其安全性保障也更加關(guān)鍵。對此,施工單位需要加強管理,制定出完整的安全方案并加強監(jiān)督,確保能夠落到實處。首先,可以設置監(jiān)督人員或是監(jiān)督小組,將已經(jīng)制定好的安全方案進行宣傳并監(jiān)督,最好在施工前便能實施,便于及時發(fā)現(xiàn)不足并進行制度完善;其次,在進行土方挖掘時,可以應用分層挖掘的方式,這樣不僅能夠便于施工,還能降低在施工過程中出現(xiàn)土體裂縫的概率;最后,為更好的避免土體原狀受到破壞而影響施工進度,在距離基底標高僅剩下20公分的時候,可以將機械設備開挖轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ら_挖[4]。
(4)充分保障取樣的完整性。為更好的保障并提升巖土工程深基坑支護技術(shù)施工的質(zhì)量,施工單位需要首先確保設計的科學性與合理性,而取樣完整便是確保設計準確性的前提。首先,在進行巖土取樣時,要嚴格按照施工范圍、數(shù)量等要求進行,確保取樣完整,便于后續(xù)設計時進行分析和判斷;其次,在進行樣本分析時要采用合適的公式進行計算,參照施工要求及標準,結(jié)合可變因素(結(jié)構(gòu)變形控制、超載等)影響,以最大程度確保設計出的方案具有可行性;最后,施工人員需要嚴格遵照設計方案進行施工,同時設計人員可根據(jù)具體施工情況進行設計方案的優(yōu)化調(diào)整。
(5)提升施工人員的專業(yè)性。施工人員的專業(yè)性會直接影響施工工期與工程質(zhì)量,并與深基坑支護施工技術(shù)的使用情況息息相關(guān)。首先,需要加強施工人員對于巖土工程深基坑支護施工各種技術(shù)的了解,并加強他們對工程的認識度,重點強化其施工能力,幫助其在實踐中積累經(jīng)驗;其次,定期開展培訓與總結(jié)工作,對一段時間的施工進行反思,再次強化施工人員的安全意識,務必嚴格按照規(guī)范及標準開展施工;最后,要加大監(jiān)管力度,在施工過程中會受到多種外界因素影響,即使完整的準備好各項工作,也仍有較大概率會發(fā)生事故,引起施工安全問題,降低施工質(zhì)量,所以加大監(jiān)管是十分有必要的,有條件的施工單位可以設立專門的監(jiān)管小組,確保施工各個環(huán)節(jié)均嚴格按照施工設計進行,確保每個施工人員均遵照施工規(guī)范進行,最大程度確保其合理性,并針對可能出現(xiàn)各種問題制定出解決方案。
綜上所述,巖土工程施工過程較為復雜,且存在諸多不確定因素,需要施工人員具備更加專業(yè)的知識與更加豐富的經(jīng)驗,尤其是對于深基坑支護技術(shù)而言,這是一項十分關(guān)鍵的技術(shù),為更好的掌握并發(fā)揮出該技術(shù)的最大功效,要確保其滿足施工相關(guān)技術(shù)標準并與實際情況相結(jié)合,能夠充分展現(xiàn)巖土工程的安全性與使用性能,從而全面提升施工質(zhì)量,為施工順利保駕護航。