摘要:深基坑施工风险高、难度大,涉及多个专业且制约因素较多,在文章中,以已施工程为例,对处于土方开挖、支护降水阶段的深基坑工程在雨季施工时出现的常见问题进行分析,通过对施工中常见施工工艺的应用,能够有效的解决问题。在保证施工安全的前提下,缩短工期,降低造价,可供同行借鉴。
关键词:土方开挖;支护降水;深基坑;雨季;塌陷;软土;
在深基坑支护施工中,由于施工不当、设计不合理及外部环境等原因,易发生基坑垮塌、路面塌陷等工程事故,直接影响施工进度和工程造价,甚至危及生命财产安全[1]。合理有效的预防和解决雨季深基坑支护施工中的问题是保障施工进度和施工安全的关键。本文以已施工程为例,对雨季施工中出现的桩间土流失漏空、支护上方道路塌陷等问题进行分析解决,以达到保证基坑施工安全,可供类似工程施工参考借鉴的目的[2]。
1 工程概况
1.1 设计概况及现场环境
该工程基坑开挖深度-10.92m,绝对标高-52.5m。根据地勘报告查验基底开挖土层处于第五层粉土层,土中含水量较大,与勘察报告一致。本工程降水采用管井降水的方式,布置间距为18米。在基坑四周环形道路内侧设置排水沟,沉淀池设置间距为35米一座。
现场西侧大门前方为预留出土道路,未硬化;大门口北侧有一开挖土坑,直径2.5m,未回填,距离基坑边约10米;5号楼西南位置在止水帷幕和支护桩上方有一沉淀池,为场地排水系统所留。
图1 平面示意图
1.2 支护形式
现场西侧支护形式为放坡支护,上部土钉墙下部桩锚支护形式(外侧三轴搅拌桩止水帷幕),上部设2道土钉,下部支护桩为直径600mm灌注桩,设置2道预应力锚索,支 护桩顶设置700×500mm冠梁;现场东侧为垂直支护,外侧三轴搅拌桩止水帷幕,内侧为灌注桩,设置3道预应力锚索,支护桩顶设置冠梁。施工现场正处于桩间土清理及验槽、管井降水和锚索喷护阶段,工序穿插、相互影响因素较多。
2 问题及原因分析
5号楼西侧和1号楼东北角临时道路与止水帷幕之间出现较大面积塌陷,坡脚支护桩与止水帷幕全部空陷:主要原因为西侧大门北侧土坑长时间蓄水且未做硬化防水,支护桩顶沉淀池存在漏水现象,造成桩间未喷护部位桩间土流失,经历暴雨冲刷,出现较大面积的塌方和下方空洞[6]。
2号和3号楼北侧出现约一公分裂缝:主要原因为深开挖影响了周边一定范围土的应力状态,改变了原有地基土原有的破坏模型[3],加之为粉质黏土和粉质土,开挖后土的侧限作用减弱,承载力降低。
1号楼东北角出现局部塌陷;主要原因为东北角处于场地最低处,雨水汇流,基坑底土方开挖后支护施工未及时跟进,加之此处原始地貌为村庄沟壑,后回填整平。雨水渗漏造成局部不均匀沉降形成塌陷[4]。
2#楼处塔吊承台基础施工时,承台周边出现小面积坍塌:主要原因为局部降水效果差,基底土层含水量偏高,雨季降水对承台周边土质的冲刷和浸泡,造成土质的松软坍塌[7]。
3 整改措施
3.1 局部塌陷处理措施
(1)采用小型挖掘机对塌陷位置周边1m范围内土体进行清理,挖出后人工配合清理出松散浮土,道路以下空洞部位进行路面破除。
(2)用5-25mm级配碎石分层回填,并分层注浆,浆液比例为水:水泥不大于1:2.2。
1)碎石分层铺筑厚度不超过500mm。2)碎石底面宜铺设在同一标高上,碎石与周围土体接触处及边角采用级配较好粒料铺填。3)分段施工时,接槎处应留出斜面,每层接岔处的水平距离应错开0.5~1.0m,并应充分压实。4)回填碎石时,塌陷坑洞内埋入注浆管,注浆管竖向间距1m,横向间距2m,间隔设置。注浆管采用,25长度l-5m的钢管其端部封死,管四周钻10眼,使注入水泥浆能够填充密实碎石间及与土体之间孔隙。
4、碎石回填至离临时道路面250mm处,用C25混凝土浇筑,表面抹平,塌陷周围与临时道路接触处按接茬处理,振捣密实[5]。
3.2 桩间土流失造成塌陷孔洞的处理措施
1、对于支护桩后侧塌陷孔洞,将塌陷松散土质清除至原状土,水泥拌土堆放在桩与桩之间,水泥与土拌合比例为1:1,堆放位置过支护桩轴线1/2处,桩间用,8mm钢筋加固,双向布置间距200mm。
2、按照设计图纸要求进行作业面钢筋网片的绑扎喷护,防止水泥浆流出。外部喷护混凝土完成后,用级配碎石对内侧孔洞进行回填,碎石粒径范围5-30mm。
3、回填碎石时,塌陷孔洞内埋入注浆管,注浆管竖向间距1m,横向间距1.5m,间隔设置。浆液比例为水:水泥不大于1:2.2。注浆管采用,25长度l-3m的钢管其端部封死,管四周钻10眼,使注入水泥浆能够填充密实孔洞内部孔隙。注浆前,必须把坑壁材料之间的缝隙堵塞密实。
4、泄水孔、钢筋网片喷护及其他未尽事宜参考设计图纸要求。
3.3 塔吊基础承台周边软土处理措施
(1)级配灰土分层铺筑
1)根据规范要求,灰土回填每层厚度不超过300mm,可选用夯实的方法。
2)灰土底面宜铺设在同一标高上,如深度不同或分段施工时,接槎处应做成斜坡,每层接岔处的水平距离应错开0.5~1.0m,施工应按先深后浅的顺序进行。
3)铺筑的灰土应拌合均匀。界面处应做拉毛处理。
(3)夯实遍数,由现场试验确定,压实度不小于94%。边缘和转角处应补夯密实。最后一层夯完成后,表面应拉线找平,并且要符合设计规定的标高。
3.4 裂缝处理及基坑监测
2号和3号楼北侧大雨过后出现约一公分裂缝,立即对该裂缝进行密闭注浆处理,浆体采用净浆,水与水泥比例为1:3。后续加强对该处的变形监测工作,监测数据表明该处变形速率小于1mm/d且变形趋于稳定。
4 结论
雨后对现场巡查发现的问题,及时进行全面的原因分析,制定切实可行的整改措施,汲取教训,总结经验,为以后类似工程施工提供参考。
(1)土方开挖施工中,应严格按照方案执行,合理组织工序穿插,分层开挖,循序渐进,支护施工及时跟进,避免土压力过快释放。
(2)对出现的问题不要盲目恐慌,也不要麻痹大意,要逐一排查,分析原因。加强基坑监测,以数据为准,经验为辅。
(3)特殊季节施工应提前做好应急准备,关建部位加强防范,方案及措施的制定应结合现场,避免繁琐,切实可行。
参考文献:
[1]边亦海.基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择[J].上海:同济大学,2006.
[2]胡康虎,郭鲁军.深基坑支护桩出现裂缝的原因分析及处理[J].浙江建筑,2005,22(3):36-37.
[3]李志佩.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].企业技术开发:下旬刊,2015,34(7):155-155.
[4]刘云波.探析基坑支护的施工技术处理[J].科技资讯,2012(8):53-53.
[5]魏海红.济南某边坡变形塌陷的原因分析及思考[J].西部探矿工程,2019,31(4):6-8.
[6]雪齐李,佳乐王.深基坑局部桩间出现流砂处理技术[J].工程建设,2019,2(3).
作者简介:郝鹏豪(1989-),男,硕士生,汉族,河南漯河,主要从事土建工程施工工艺研究.。
论文作者:郝鹏豪,蔡广宇,黎映程,张生海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/29
标签:基坑论文; 碎石论文; 间距论文; 孔洞论文; 密实论文; 深基坑论文; 注浆论文; 《基层建设》2019年第20期论文;