探討建筑工程深基坑基底加固施工工藝的應用

歐志鴻

0 引言

基坑是整個建筑的基礎，基坑的施工質量直接影響建筑工程的安全性、穩(wěn)定性與耐久性，因此在建筑工程深基坑施工期間需根據(jù)深基坑的特征特點以及周邊環(huán)境情況做好深基坑基底加固施工。本文結合實際，對建筑工程深基坑基底加固施工工藝做具體分析。

1 建筑工程深基坑特征特點簡析

建筑工程的深基坑支護體系屬于臨時結構，安全儲備較小，風險性較大。在深基坑工程中必須有監(jiān)測設施與應急措施，確保當有險情出現(xiàn)時能及時展開搶救，將事故影響降到最低。進行深基坑開挖施工時通常需要做好排水防灌工作，如果經勘查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境過于復雜就還需提前制定應急預案，以防在施工過程中發(fā)生不可控的風險。經調查研究表明，建筑工程深基坑工程的區(qū)域性特征十分明顯。像軟黏土地基、黃土地基等工程地質與水文條件不同的地基中基坑工程差異性很大。因此在進行深基坑施工時必須按照因地制宜的原則科學設計施工方案，選擇最為合適的加固或支護形式，以保證深基坑施工的安全性、有效性。建筑工程深基坑工程的施工涉及許多內容。如進行深基坑施工時不僅要考慮施工地點的水文地質條件還需要查明施工地點地下管線位置、地下管線抵御變形的能力等，要根據(jù)施工地的實際情況來進行工程設計與施工。

2 建筑工程深基坑基底加固技術方法

2.1 土釘墻加固技術

在深基坑工程中，土釘墻加固技術起著非常重要的作用。土釘墻支護結構包括土釘群、噴射混凝土面層以及被加固的土體結構等幾個部分。土釘墻具有自穩(wěn)定性、符合性以及較強的承壓性，可對來自土釘結構背后的水平土壓力或其他壓力進行有效抵擋，從而保障了深基坑工程的穩(wěn)定性與安全性，大大降低了深基坑出現(xiàn)變形或倒塌的幾率。土釘墻的施工主要包括鉆孔、插筋、注漿等幾項內容，施工工序相對簡單。需要注意的是，土釘墻支護技術有一定的適用范圍，在土質條件較差的深基坑工程中應謹慎考慮是否可用土釘墻支護技術，但如果深基坑工程以及周邊土壤為粘性土、粉土，且土層位于地面水位以上，適用土釘墻技術就比較合理。進行土釘墻支護施工時，有以下技術要點需要注意：（1）控制鉆機速度參數(shù)，防止出現(xiàn)鉆深過大的情況，避免產生掉塊、塌方或埋鉆等質量問題。（2）要動態(tài)監(jiān)測鉆孔過程，及時發(fā)現(xiàn)施工中的質量隱患與安全隱患并進行處理，防止問題影響進一步擴大。（3）嚴格按照正確的施工順序以及施工標準施工，如在拔出鉆桿后就需立即于對應的孔內打入土釘并進行注漿施工。

2.2 錨桿加固技術

在深基坑基底加固施工中，錨桿加固技術主要是利用主動加強的原理來提高深基坑工程中巖土的穩(wěn)定性與安全性，使深基坑內的巖土不會在施工與使用過程中出現(xiàn)坍塌問題。在這一技術體系中，錨桿是核心。使用該技術方法對深基坑基底進行加固時，是將錨桿的一端深入到巖土中，另一端與支護體系連接，并給整個結構體系施加一定的預應力，使錨桿產生受拉力，利用這一受拉力調動巖土深層潛能，最終達到提高基坑結構安全性與穩(wěn)定性的施工目的。研究與實踐證明，錨桿加固技術應用范圍廣，在深基坑工程中相對適用。并且由于錨桿支護結構簡單、施工方便且適用性強，因此該項技術也可與深層支護樁、土釘墻等支護結構有機組合起來共同形成一個更穩(wěn)定的支護體系，使深基坑結構更加安全穩(wěn)定。

2.3 深層攪拌樁支護技術

深層攪拌樁加固主要是以水泥或石灰為固化劑，并通過深層攪拌機讓軟土與固化劑進行混合，混合固化后形成具有一定強度的樁體，從而讓整個深基坑結構的穩(wěn)定性、強度以及整體性等達到設計標準。深層攪拌支護樁技術也是一項比較先進且科學合理的支護技術，該項技術的適用性較高，尤其是當基坑為二、三級基坑且深度不超過7m，坑邊至紅線距離重組時應優(yōu)先使用深層攪拌樁支護技術。

3 建筑工程中深基坑基底加固施工常見問題分析

3.1 施工設計與現(xiàn)實不符

在建筑工程深基坑基底加固施工中，有時會出現(xiàn)施工設計與現(xiàn)實情況偏差較大的情況，并造成工期延后、工程成本增加、深基坑施工難度進一步加大。研究表明，導致設計圖紙與實際情況偏差較大的主要原因是在工程勘察未做到位。由于未對施工場地進行詳細、深入的勘察與研究，設計人員無法掌握施工地點水文地質、土壤性質、巖石特征等各項信息，因此會導致設計出的方案與實際情況存在較大偏差。另外是在深基坑施工期間受一些人為因素影響，深基坑現(xiàn)場施工不夠規(guī)范與嚴謹。一些施工人員在施工期間不重視圖紙，按照自己的主觀經驗進行操作，使深基坑施工質量與施工安全得不到保障。

3.2 基坑開挖不規(guī)范

調查發(fā)現(xiàn)，在建筑工程深基坑基底加固施工中有時會出現(xiàn)無序施工的情況。施工時部分單位與人員不嚴格按照設計要求、按照標準順序施工，現(xiàn)場施工順序混亂，深基坑施工質量也達不到標準要求。一些單位為了趕進度、降成本而私自修改圖紙、減少工序。這些行為使深基坑工程的安全與質量得不到保障，導致房建工程存有較大的安全隱患。

3.3 邊坡整修不達標

建筑工程深基坑基底加固施工中也容易出現(xiàn)深基坑邊坡整修不規(guī)范、不合理的問題，這類問題使整個工程的施工質量都受到影響。由于深基坑地質條件以及周邊環(huán)境比較復雜，再加之工程規(guī)模較大，因此許多單位都采用“機械整修+人工輔修”的方法對邊坡進行處理。機械施工雖能提高施工效率，但也難控制施工精度，難保證邊坡的平整度、平順度，容易造成邊坡整修質量不達標。另外在深基坑施工中還會出現(xiàn)基坑開挖不足或超挖問題。部分施工人員在施工時不能嚴格按照設計圖紙與測量數(shù)據(jù)控制開挖深度與寬度，使邊坡修整更加困難，也導致基坑施工質量難以達標。

4 建筑工程深基坑基底加固施工工藝與優(yōu)化措施

某建筑工程結構為框架剪力墻結構，建筑基礎形式為“長螺旋鉆孔注漿樁+筏型底板”組合形式。建筑基坑開挖深度-7.89m，局部最大開挖深度為11.23m。對于該建筑，深基坑基底加固施工應按照以下方法進行。

4.1 加固施工設計

建筑工程深基坑基底加固施工設計要以國家以及行業(yè)發(fā)布的規(guī)范性文件依據(jù)，在文件與法律允許的范圍內做好選型、取值等各項工作，從而保證最終的設計效果。設計時，工作人員需要進行實地的勘察勘測，全面了解施工區(qū)域各項情況，對工程施工中可能會出現(xiàn)的各項阻礙因素、意外事件進行預測，并及時制定預防與處理方案，確保施工活動能順利開展。同時還需通過勘測初步確定地基埋深深度，在此基礎上確定出探點的實際范圍，為后期工程的開展奠定基礎。工作人員要通過實地勘察掌握地下水的類型與特性，了解其范圍、水壓、水位以及滲透系數(shù)等各項信息，然后選擇最合適的加固方法，實現(xiàn)對基底加固施工質量的有效控制。

4.2 加固施工工藝選擇

選擇深基坑基底加固施工工藝時，要以國家以及行業(yè)相關標準與規(guī)范為依據(jù)，以實地勘測的工程數(shù)據(jù)為依據(jù)，結合工程實際情況科學選擇最合適的加固形式，確保最終的加固施工效果能達到預期水平。在選擇加固方法或工藝時，要通過實地勘察掌握地下水的類型與特性，了解其范圍、水壓、水位以及滲透系數(shù)等各項信息，保證工藝方法選擇的科學性與有效性，確保深基坑基底施工活動能順利開展。另外在這一階段還需分析掌握基坑邊坡、坑底抗隆起、坑底和側壁的滲透穩(wěn)定性等參數(shù)，并根據(jù)有關部門對基坑施工的環(huán)保性要求進行基坑基底加固方法選擇。選擇基坑基底加固形式時也需對施工時的天氣情況、季節(jié)特征等進行考慮；最根據(jù)基坑的實際深度對工程成本預算、單位對工期的要求等進行考慮分析，要在綜合考慮各項影響因素的基礎上選擇最合理的加固形式。

4.3 基底加固施工工序

4.3.1 土方開挖

在基坑開挖施工階段，要采用分層分段開挖的方法。開挖過程中根據(jù)加固設計方案合理控制開挖深度，避免出現(xiàn)開挖過度的情況。開挖時，按照邊開挖邊加固的方法，每挖開一層后就做好一層加固施工，然后再開始開挖下一層。為保證基坑開挖深度，施工人員可在正式開挖前結合工程勘察資料以及設計方案、測定的軸線控制網等進行防線，在基坑邊釘軸線控制木樁，以保證基坑開挖深度、開挖寬度等達到設計要求。開挖時采用機械挖掘+人工修理的方式，避免機械一挖到底。

4.3.2 基坑降水

深基坑基底加固施工中，基坑排降水是一項十分重要的工作，必須給予高度重視。進行加固施工時，施工人員首先要結合有關資料將各井位準確測定出來，之后在基坑四周設置截水溝，將截水溝與城市排水管網對接起來形成一個完善的降排水系統(tǒng)，便于基坑內及周邊的水能及時排出。降水過程中要做好水位監(jiān)測工作，并根據(jù)監(jiān)測結果做好調控，防止地基變形。監(jiān)測時借助專業(yè)儀器設備來完成大部分監(jiān)測工作，同時為保證監(jiān)測結果精準有用，監(jiān)測單位在制作生成文字記錄與圖表等資料的過程中，要確保文字信息、數(shù)字信息的準確性以及圖表信息的清晰度，從而使技術人員與施工人員能準確了解基坑水位變化情況。

4.3.3 加固處理

正式加固前工作人員要先根據(jù)控制點測量放孔，保證孔位準確無誤，同時將一定數(shù)目的固定點設在基坑設計范圍外，使用紅油漆標注清晰以便后續(xù)各項施工能順利進行。使用孔位檢測技術使錨桿鉆機就位，矯正鉆桿傾斜角度以及高差，確保各項參數(shù)精準合理后啟動鉆機進行鉆孔。鉆孔時操作鉆機緩慢勻速進行，并根據(jù)實際情況不斷調整鉆孔角度、鉆孔方向等，嚴格控制鉆孔深度，確保最終形成的錨桿支護孔洞能滿足施工要求。鉆孔結束后使用清水對孔洞進行清洗并對孔的實際深度進行檢測，確保孔深、孔的偏斜度等都在合理范圍內?？椎氖┕そY束后開始進行漿漿。在這一施工環(huán)節(jié)要合理控制各原材料的添加比例，保證水泥漿的強度、和易性等達到設計標準。在灌漿過程中使用注漿泵一次完成，關注到的孔口流出水泥漿時停止灌漿。之后進行二次注漿施工，施工時采用孔底反向注漿的方式，使用注漿管將漿液向內部灌入，氣體排出。二次注漿要使水泥漿液從錨桿底部順著已擾動的底層填充與包裹錨桿。加固流程如圖1 所示。

圖1 深基坑加固施工流程

4.3.4 加固監(jiān)測

深基坑基底加固施工期間，精準、全面的監(jiān)測十分重要，做好監(jiān)測就能及時發(fā)現(xiàn)基坑變形、滲漏等一系列問題，能將事故影響降到最低。所以在基底加固施工期間必須采用現(xiàn)代監(jiān)測手段對深基坑做動態(tài)監(jiān)測，通過監(jiān)測隨時掌握施工進度、及時發(fā)現(xiàn)基坑施工問題，以便能迅速調整施工方案，確保深基坑施工質量與安全。在開展監(jiān)測工作時，要能根據(jù)項目實際情況科學布設監(jiān)測點、合理確定監(jiān)測內容與監(jiān)測技術，從而保證監(jiān)測結果的精準性與可靠性。目前深基坑監(jiān)測作業(yè)多由專業(yè)儀器設備來開展，為此在監(jiān)測過程中還要注重對監(jiān)測設備的維護與調試，保證儀器的精密性，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)能真實反映工程問題。施工監(jiān)測過程中，施工單對報警值、監(jiān)測方法等作出統(tǒng)一規(guī)定，以保證監(jiān)測工作的規(guī)范性與合法性，保證相關監(jiān)測數(shù)據(jù)能客觀反映出深基坑的安全現(xiàn)狀。在施工過程中，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)基坑出現(xiàn)不合理的沉降、變形以及開裂等情況，施工單位就必須迅速采集、整理已經分析有關數(shù)據(jù)并形成監(jiān)測報告，制定出具體的處理方案技術對基坑異常做出處理。檢測系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 深基坑監(jiān)測系統(tǒng)

5 結語

綜上所述，深基坑基底加固施工是建筑工程建設活動中的一項重要內容，深基坑基底加固施工效果直接影響整個建筑工程的建設質量。為提升建筑工程的安全性、穩(wěn)定性與耐久性，施工單位需根據(jù)深基坑具體情況以及國家、行業(yè)規(guī)定的有關技術標準合理制定加固方案，合理選擇加固技術，不斷優(yōu)化加固工藝，確保深基坑基底加固施工質量達到標準要求。