建設(shè)深基坑工程時(shí)巖土工程勘察的重點(diǎn)探析

楊小艷

摘要：本文結(jié)合實(shí)踐主要對(duì)深基坑工程建設(shè)過程中巖土工程勘察的有關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)的分析與探討。首先對(duì)巖土工程勘察的重要性進(jìn)行闡述，明確深基坑工程建設(shè)中巖土工程勘察的重要性，分析了深基坑工程中巖土工程勘察存在的主要問題，最后對(duì)設(shè)計(jì)坑支護(hù)結(jié)構(gòu)以及深基坑支護(hù)系統(tǒng)分類和深基坑設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，希望能為深基坑工程發(fā)展起到一定的借鑒與參考作用。

關(guān)鍵詞：深基坑；巖土工程；勘察

伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，各種工程建設(shè)項(xiàng)目日漸增多，特別是深基坑工程獲得了巨大發(fā)展，同時(shí)對(duì)深基坑工程的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格。在保證深基坑工程質(zhì)量的過程中，巖土工程勘察占據(jù)十分重要的地位，是確保深基坑工程質(zhì)量的關(guān)鍵。所以，必須要對(duì)深基坑工程巖土工程勘察工作給予充分重視，明確深基坑工程的勘查重點(diǎn)，科學(xué)制定勘察方案，確?？辈煨逝c質(zhì)量，為深基坑工程質(zhì)量提供保障。

1.巖土工程勘察的重要性

第一，在工程建設(shè)過程中，巖土工程勘察是工程建設(shè)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。不同地區(qū)有著不同的地質(zhì)條件，為了確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行，提高工程建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在工程建設(shè)工作開展時(shí)間，對(duì)工程建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)情況展開全面細(xì)致的勘察工作，在結(jié)果中將當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境特點(diǎn)全面地反映出來，并以此為前提，科學(xué)合理地進(jìn)行工程設(shè)計(jì)工作，避免在設(shè)計(jì)工作中出現(xiàn)問題，對(duì)工程質(zhì)量造成不利影響。

第二，加強(qiáng)巖土工程勘察，對(duì)于確保工程安全有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。倘若工程建設(shè)之前沒有進(jìn)行詳細(xì)全面的巖土工程勘察工作，易導(dǎo)致工程建設(shè)施工過程當(dāng)中，或者工程建設(shè)完成之后在使用階段引發(fā)一些安全事故。加強(qiáng)巖土工程勘察，將此項(xiàng)工作落到實(shí)處，有更好的指導(dǎo)工程建設(shè)設(shè)計(jì)單位以及建設(shè)施工單位全面了解與掌握工程建設(shè)區(qū)域的巖土工程情況以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀況等，全面準(zhǔn)確地判斷工程建設(shè)區(qū)域潛在的各種安全隱患，在工程設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，采取相應(yīng)的措施有效提高防范水平，控制和減少安全隱患。在工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于一些巖土工程勘察工作實(shí)際，未嚴(yán)格按照巖土工程勘察要求，科學(xué)合理地開展巖土工程勘察工作，以至于安全事故頻繁發(fā)生，這些事故出現(xiàn)之后，不僅造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)巨大，而且還會(huì)危及人們的生命安全，對(duì)社會(huì)也會(huì)形成較大的負(fù)面影響。所以，為了更好地保證工程建設(shè)質(zhì)量，必須要對(duì)巖土工程勘察工作給予充分重視，了解和掌握巖土工程勘察的重要性，并采取切實(shí)有效的措施加強(qiáng)巖土工程勘察。

第三，加強(qiáng)巖土工程勘察工作，能夠有效提高工程經(jīng)濟(jì)效益。工程建設(shè)與發(fā)展過程當(dāng)中，無論是由于設(shè)計(jì)上的不足還是引發(fā)安全事故，對(duì)于工程建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展都會(huì)造成巨大的負(fù)面影響，帶來的經(jīng)濟(jì)損失也是相當(dāng)巨大的，這樣一來便會(huì)影響工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益。在工程建設(shè)過程當(dāng)中出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理或者安全事故，首要體現(xiàn)在工程會(huì)出現(xiàn)不同程度延期，這就導(dǎo)致無法在期限要求下如期完工，增加經(jīng)濟(jì)成本，經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到很大影響。同時(shí)巖土工程勘察工作對(duì)于指導(dǎo)工程建設(shè)各項(xiàng)決策的順利實(shí)施提供著重要的依據(jù)作用，只有保證勘察效率和質(zhì)量，確?？辈鞌?shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和全面性，才能作為重要依據(jù)為工程建設(shè)設(shè)計(jì)、施工、材料、機(jī)械設(shè)備以及人員投入等各個(gè)方面提供詳實(shí)的參考，投資規(guī)?？茖W(xué)確定，倘若巖土工程勘察為充分落到實(shí)處，極易引發(fā)投資不合理的情況出現(xiàn)，必定會(huì)影響經(jīng)濟(jì)效益。

2.巖土工程勘察中深基坑支護(hù)技術(shù)分析

2.1深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

就我國(guó)的巖土工程勘察而言，深基坑工程建設(shè)過程當(dāng)中主要的支護(hù)結(jié)構(gòu)，主要包括重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)、柱列式支護(hù)結(jié)構(gòu)、板柱式擋墻結(jié)構(gòu)，還有土層錨桿、沉井結(jié)構(gòu)等。以下簡(jiǎn)要探討深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于工字鋼樁支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，屬于一種粘性土砂條件下應(yīng)用較為普遍的結(jié)構(gòu)方式。在很多深基坑施工過程當(dāng)中，都是利用大型工字鋼進(jìn)行支護(hù)，利用沖擊式打樁機(jī)進(jìn)行打樁，把工字鋼沿著深基坑設(shè)計(jì)的邊線向地下打入，保持中間距離在1m～1.2m范圍上，之后再對(duì)深基坑進(jìn)行開挖作業(yè)。在開挖深基坑時(shí)，應(yīng)當(dāng)將水平木板（50mm厚）插入其中，遮擋樁間土體，保證深基坑處于相應(yīng)深度之后，還應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理的設(shè)置錨桿、腰梁以及橫撐等，鋼梁、鋼管與橫撐共同組合構(gòu)成，利用大型槽鋼和工字鋼設(shè)計(jì)腰梁。深基坑施工過程中，如果面對(duì)較高的地下水位，還必須要落實(shí)人工降水措施，與工字鋼鋼樁支護(hù)結(jié)構(gòu)共同配合進(jìn)行施工，由于這些支護(hù)結(jié)構(gòu)在具體施工過程當(dāng)中，施工的噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律規(guī)定限值大小，所以必須在距離居民點(diǎn)較遠(yuǎn)的工程中進(jìn)行應(yīng)用。

二是鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)和工字鋼樁結(jié)構(gòu)非常類似，在一些地鐵工程深基坑工程施工過程當(dāng)中應(yīng)用比較多，利用這種支護(hù)結(jié)構(gòu)，具有很多的優(yōu)點(diǎn)，首先具有很高的強(qiáng)度，而且連接樁與樁之間隔水效果非常的明顯，可以重復(fù)性應(yīng)用。對(duì)于鋼板樁而言，有U形斷面，同時(shí)還有Z形斷面。在地鐵設(shè)計(jì)和工程建設(shè)施工時(shí)，倘若基坑較大，可以利用帷幕式構(gòu)造確保支護(hù)結(jié)構(gòu)垂直性，以便更好地進(jìn)行施工。

三是深層攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑工程施工過程當(dāng)中也有著普遍的應(yīng)用，利用攪拌機(jī)械拌和水泥的基礎(chǔ)以及石灰等，起到良好的支付與擋土作用，一般而言，攪拌樁在此類支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中會(huì)設(shè)置成格柵形，也可利用連續(xù)搭接設(shè)置成止水帷幕。

2.2深基坑的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)深基坑過程當(dāng)中，控制基坑地下水，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，或者設(shè)計(jì)基坑內(nèi)外涂體穩(wěn)定性以及支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變形，都必須在全面詳實(shí)的數(shù)據(jù)資料參考下進(jìn)行。設(shè)計(jì)深基坑工程過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)通過下面幾個(gè)方面提供資料，首先要保證巖土工程勘察報(bào)告的全面性和完整性，從中獲取參考數(shù)據(jù)信息。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)了解與掌握建筑物結(jié)構(gòu)總平面圖，設(shè)計(jì)圖和工程用地紅線圖等相關(guān)信息資料。還需要了解和掌握工程建設(shè)區(qū)域建筑結(jié)構(gòu)平面圖，結(jié)構(gòu)圖以及工程埋深、荷載信息，還需要了解工程施工區(qū)域道路、地下管線管網(wǎng)，通訊管線等各種信息，明確深基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。

3.工程實(shí)例

3.1工程概況

擬建建筑物為高層建筑，主要包括住宅樓、地下車庫、商業(yè)樓，地上住宅樓為33層，有三層分布在地下，達(dá)到16.5m的基礎(chǔ)埋深，結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為樁基基礎(chǔ)，商業(yè)樓分為地上和地下兩部分，地上、地下分別為6層、3層，采用框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)埋深為16.5m。有3層為地下車庫，為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)屬于筏片基礎(chǔ)，基坑長(zhǎng)寬為180m×220m。

3.2巖土工程條件分析

此次勘察工作，其范圍和深度，不但要保證基坑側(cè)壁穩(wěn)定性，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)滿足支付穩(wěn)定性計(jì)算以及支護(hù)設(shè)計(jì)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確?？茖W(xué)合理的估算高層建筑基底壓力，壓縮層深度與抗震評(píng)價(jià)深度的。

對(duì)工程地質(zhì)條件清楚了解與掌握，正確合理的設(shè)置基坑支護(hù)方案，更好的指導(dǎo)施工工作的有序開展，控制和減少安全事故的發(fā)生，充分考慮土層具有的性質(zhì)特點(diǎn)和水位變化特征，對(duì)基坑支護(hù)方案科學(xué)選擇，對(duì)施工工藝以及相應(yīng)的設(shè)備準(zhǔn)確確定。

3.2.1完成工作量

此次勘察工作的開展，共設(shè)計(jì)鉆孔56個(gè)，取土鉆孔為26個(gè)，同時(shí)貫穿孔也為26個(gè)，水位測(cè)量孔為4個(gè)。進(jìn)行波速試驗(yàn)的鉆孔為6個(gè)。開展靜力觸探試驗(yàn)孔為8個(gè)。對(duì)于控制性勘探孔而言，其深度控制在80.0m；一般勘探孔保持在20.0m～70.0m的深度范圍。

3.2.2地層巖性

依照野外鉆探和室內(nèi)土工試驗(yàn)獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，此次勘察過程當(dāng)中，在勘探范圍以及深度之內(nèi)，主要包括的場(chǎng)地地基巖性有12層之分，主要包括雜填土、素填土、粉質(zhì)黏土夾中砂、粉土、中粗砂、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、中砂、粉質(zhì)黏土、中粗砂。

3.2.3地下水

工程擬建區(qū)域具有較高的水位，具有較深的基礎(chǔ)埋深，在勘察實(shí)際，對(duì)于4個(gè)勘察點(diǎn)進(jìn)行選擇，運(yùn)用套管護(hù)壁，并在底板隔水層周圍與紅黏土相結(jié)合，進(jìn)行搗實(shí)封堵，來對(duì)地下水位分層測(cè)定，具體操作過程當(dāng)中存在較大的難度，所以在鉆探過程當(dāng)中也為鉆探分成水位測(cè)定具有較大的技術(shù)難度，實(shí)際操作過程當(dāng)中存在很大的困難，對(duì)地下水位準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，是對(duì)基坑降水方案制定的重要前提與基礎(chǔ)。

工程場(chǎng)地地下水第一層屬于潛水，主要在第②1層粉土內(nèi)進(jìn)行存賦，靜止水位埋深達(dá)到3.6m～4.6m，以及775.90m～776.32m標(biāo)高。承壓水是第二層地下水主要特點(diǎn)，主要在第③2層中砂與第⑤層中粗砂內(nèi)賦存，部分缺失于④層粉土，致使③2層和⑤層彼此貫通。②1層粉土與③1層粉質(zhì)黏土屬于隔水層，⑥層粉質(zhì)黏土是隔水底板。4.7m～7.0m的承壓水頭，773.62m～775.47m的高程。勘查過程中已經(jīng)進(jìn)入豐水階段，依照相應(yīng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，伴隨季節(jié)性的改變，水位有一定幅度改變，主要保持在0.5m～1.0m范圍之間，依照水頭試驗(yàn)手段即室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù)6.0×10～4cm/s選取滲透系數(shù)，筆者認(rèn)為必須要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試試驗(yàn)確定滲透系數(shù)，井孔抽水試驗(yàn)抽水井為1個(gè)，觀測(cè)井為2個(gè)，可獲得滲透系數(shù)。

4.評(píng)價(jià)的重點(diǎn)

4.1周圍環(huán)境分析

評(píng)價(jià)周圍環(huán)境，對(duì)于基坑支護(hù)方案選擇，并對(duì)維護(hù)結(jié)構(gòu)位移情況進(jìn)行確定，控制基坑穩(wěn)定安全系數(shù)有著非常重要的參考作用，詳細(xì)的調(diào)查研究，獲取相應(yīng)的資料信息，掌握基坑外圍具體情況，對(duì)于相鄰建筑物和地下設(shè)施狀況信息資料展開全面地收集和整理。

對(duì)場(chǎng)地周圍的地下管線，輸水管道，排水管道，煤氣管道，水暖管道等詳細(xì)調(diào)查與研究，同時(shí)調(diào)查研究有線電視，電信等基坑四周電力管線，比這些情況全面了解與掌握之后，準(zhǔn)確的確定基坑開挖施工方案。

對(duì)基坑場(chǎng)地周邊建筑情況全面的調(diào)查與研究，了解其具體位置，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還有基礎(chǔ)埋深等各方面的情況，更好的指導(dǎo)基坑支護(hù)方案的順利實(shí)施，確定基坑施工工藝，以免施工過程當(dāng)中導(dǎo)致周圍建筑出現(xiàn)變形，引發(fā)矛盾問題。

4.2基坑邊坡穩(wěn)定性分析

加強(qiáng)基坑邊坡穩(wěn)定性勘察工作，能夠更加全面的獲取有關(guān)信息數(shù)據(jù)，確保邊坡穩(wěn)定性，勘察工作實(shí)際應(yīng)當(dāng)利用鉆探技術(shù)，對(duì)土樣質(zhì)量嚴(yán)格控制，并利用土工試驗(yàn)室，對(duì)獲得的粉土土樣開展剪切試驗(yàn)，針對(duì)這些粉質(zhì)黏土開展了三軸剪切，針對(duì)砂類土開展了休止角試驗(yàn)，借助試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析與研究工作，對(duì)于基坑支護(hù)巖土數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，提供更加全面的信息數(shù)據(jù)更好的分析基坑邊坡的穩(wěn)定性。

依照?qǐng)龅貛r土工程實(shí)際，對(duì)于抗剪切強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行確定過程中，砂類土統(tǒng)一將休止角提出。第①2層φ水下= 39.0°；第②2層φ水下= 38. 0°；第③1層φ水下= 40.0°；第④2層φ水下= 39.0°。上述信息數(shù)據(jù)，對(duì)于分析研究基坑邊坡穩(wěn)定性，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算是十分重要的，充分考慮工程建設(shè)區(qū)域具體的地質(zhì)情況與周邊環(huán)境，勘查工作的開展必須要基坑支護(hù)方案建議提供出來，通過研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)采取的方案應(yīng)當(dāng)是在地下5.0m通過1∶1的坡度進(jìn)行放坡開挖，以上部分支護(hù)過程中，通過土釘墻進(jìn)行支護(hù)，以下部分通過灌注樁加錨索方式進(jìn)行支護(hù)，深層水泥攪拌樁將三管擺噴防滲墻聯(lián)合應(yīng)用，設(shè)置止水帷幕。通過相應(yīng)的計(jì)算，最終選擇這一方案進(jìn)行支護(hù)。

4.3地基基礎(chǔ)方案分析

擬建工程屬于高層建筑，有地下車庫、商鋪和住宅樓等相連，因荷載不同，樁基基礎(chǔ)類型及長(zhǎng)度選擇存在一定長(zhǎng)度。

在實(shí)際鉆探工作，應(yīng)當(dāng)通過鉆探取樣以及波速測(cè)試以及靜力觸探和標(biāo)貫試驗(yàn)等各種原位測(cè)試手段，針對(duì)土樣進(jìn)行常規(guī)以及高壓固結(jié)試驗(yàn)，并進(jìn)行三軸快剪，砂樣進(jìn)行顆粒分析以及水下、水上休止角等各種試驗(yàn)。

對(duì)于外業(yè)信息進(jìn)行全面的分析與研究，對(duì)統(tǒng)計(jì)土工試驗(yàn)成果資料進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于各類樁型的設(shè)計(jì)參數(shù)以及樁端持力層進(jìn)行精準(zhǔn)提供，保證樁基基礎(chǔ)安全性與經(jīng)濟(jì)性。

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