(湖南核工业岩土工程勘察设计研究院,湖南长沙410114)
摘要:本文结合工程实例,对基坑沉降变形、基坑降水和旋喷桩止水施工提出一些思考。
关键词:基坑支护工程;地面沉降;基坑降水
前言
在我国房地产发展的黄金时期,因地产市场的大量基坑工程需求,基坑支护工程技术得到了突飞猛进的发展,但由于过份的速度要求,使得第一线的工程技术人员,基本上很少进行系统性的研究和总结,在随着地产市场的白银时代的到来,基坑支护工程技术将会变得越来越精细,因此,我们有必要对过去的许多工程案例进行重新思考,从而得到提高。结合工程施工经历,对几个软土层中基坑支护工程进行分析,以供参考。
1基坑的概述
基坑工程是一项复杂的综合性的工程。一般而言,在构筑物或者建筑物进行施工的过程中,需要进行开挖基坑,然而在开挖基坑时,又需要对基坑进行一些支护围挡和人工降水,基坑周边不得超过设计荷载限制条件,坑顶3m范围内严禁堆载。这些措施和要求都是保证施工过程的安全性。基坑工程与地下建筑施工相互联系,基坑支护工程顺利进行为地下建筑施工安全提供保障,由于施工环境相当复杂,并且复杂系数逐步增加。所以,基坑工程是相对比较危险的工程。做好基坑工程,需要多方面知识的配合和综合的运用,比如基础工程、工程地质、岩土工程、结构力学等专业知识。只有多方面专业知识的整合运用,才能确保施工过程的安全顺利。基坑工程的设计与现场施工管理是非常重要的,因为基坑一般都是临时性的工程,在施工过程中,也极易收到外界因素的干扰,比如地质情况、水文条件、施工场地的周围环境、施工流程等等,都会对基坑的施工过程造成一定的影响。在基坑工程的前期,要做好设计,包括成本造价和工期进度的思考等,并因地制宜,采用合理的支护结构体系,因为这关系到后期施工是否能安全顺利地进行;在基坑的施工阶段,则要严格地落实各项施工技术措施,将基坑周围土体变形量的监测监控工作做好,变形观测在基坑开挖期间每3d观测一次,支护结构施工完成后,变形未稳定前每7d观测一次,稳定后每15~30d观测一次,直至基坑回填,如异常情况,每天观测一次。目的是确保基坑支护结构的整体稳定性,最终实现预期的效果。
2施工中的基坑支护工程
2.1基坑支护工程中的薄弱环节
2.1.1基坑支护的施工质量较低,管理不善
无论是基坑支护施工的管理还是支护工程的控制技术,都收到多方面因素的影响,比如相关的体制、思想管理和技术能力等。在施工过程中,要对控制方面进行合理规划,严格按照相关基坑的要求分配技术力量以及管理力度等,只有这样,才能保证基坑的稳定性,保障支护机构的内力,控制变形等。
2.1.2基坑专项方案不符合要求
基坑工程技术是一门集综合性和特殊性于一体的高要求技术,如果基坑的方案不符合要求,就不能准确传达设计者的意图和创意,不能满足实际工矿的设计要求。动态设计不合格,也是造成施工质量存在薄弱环节的原因之一。
2.1.3容易发生事故
基坑工程相当复杂,也就容易在施工过程中出现事故。首先是技术要求方面,由于每个基坑的差异性和对环境的适应性不一样,加大了施工技术的难度。其次,在勘察过程中得到的数据是具有离散性的,对于土层的整体情况的反映并不是十分准确,其准确度很难控制。另外,造价成本高,各自难以预测的临时原因,都会对施工的安全造成一定的影响,同时人的素质、敬业、专业与否也可能对施工的安全造成影响。
2.2基坑支护施工注意事项
(1)为了保障技术的管理效益,在基坑支护的开挖前,要根据现场情况编制基坑支护施工方案并指导现场施工,开挖过程中一般会选择在和原地1.5~2.0m处开始施工。先开挖出1.5~2.0m的土方,然后进行对应的施工。这样,不仅能够降低支护的高,而且还能及时地将较浅部位的障碍物清理掉。
(2)在基坑支护体系的构建中,降水方案对工程质量,工程顺利开展影响很大,土方开挖前在基坑开挖最深部位边缘先设置降水井,基坑土方分段分层开挖,挖至地下水位时在基坑四周边缘设施工集水井。间距约25m一个,井约3m。由集水井向外抽水。这样可以阻断地下水侵入,保证施工场地干燥,便于施工。
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3工程实例及思考
实例一,1998年,广州芳村××教师新村基坑工程
基坑规模:基坑周长400m,开挖深度9.0m。
地质条件:0.00~2.00,杂填土,耕质土。2.00~7.50m为流塑~软塑淤泥质土,底部为淤泥质中细砂。7.50m以下为残积土和强风化。地下水位-1.5m。基坑支护方案:双排搅拌桩止水,搅拌桩φ550,桩纵横中心间距350,桩长进入残积土不小于500mm。采用土钉墙支护,设置七排注浆打入型土钉(φ48钢花管),长度分别为12.0、12.0、15.0、15.0、12.0、9.0、6.0m,土钉水平间距1.4m,换算后支护面积土钉长度6.43m/m2,面层喷锚厚度100mm,网筋φ6.5@200×200。
支护效果:基坑支护结构稳定,但基坑周边沉降较大(局部大于200mm),但15m沉降范围内没有可影响的建筑物和构筑物,基坑一直安全使用到地下室回填。
思考1:《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)规定:一级基坑地面最大沉降监控值为30mm,二级基坑地面最大沉降监控值为60mm,三级基坑地面最大沉降监控值为100mm。这种规定合理吗?
笔者认为:要控制的垂向变形主要是基坑周边建筑物、构筑物的基础沉降,控制值与基坑开挖深度无关。
思考2:淤泥层中基坑采用土钉墙支护时,周边地面变形容易忽视的影响因素—预加应力。
思考3:淤泥层中基坑采用土钉墙支护时,蒸发排泄可能是基坑周边地下水排泄的主要方式。
实例二,1999年,广州大新路××大厦基坑工程
基坑规模:基坑周长60×150m,开挖深度9.0m。
地质条件:0.00~2.50,杂填土,耕质土。2.50~9.50m为流塑~软塑砂质淤泥,底部为淤泥质中粗砂含砾。9.50m以下为红层中风化。地下水位-1.5m。基坑支护方案:地下连续墙,墙顶下3.0m加一道预应力锚索。
降水措施:连续墙内侧,沿基坑周边均布孔径φ800的降水井25口。土方开挖至-6.0m,硬化地面,开始人工挖孔桩(工程桩)施工,历时一个多月,人工挖孔桩都没有通过流砂流泥层。
经工程例会决定(修改施工方案):因连续墙槽段接头漏水,直接将土方开挖至设计标高,在坑内止水后,再进行人工挖孔桩施工。可是,土方开挖完成后,并未发现连续墙槽段接头漏水现象。
思考:基坑降水方案评价?降水工程质量验收标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)表7.8.6有规定,但与降水效果似乎没有直接关系。
实例三,1999年,广州大新路××大厦基坑工程
基坑规模:基坑周长148m,开挖深度4.5m。
地质条件:0.00~2.50,杂填土,耕质土。2.50~9.50m为流塑~软塑砂质淤泥,底部为淤泥质中粗砂含砾。9.50m以下为红层强风化。地下水位-1.5m。
基坑支护方案:地下连续墙,墙顶下3.0m加一道预应力锚索。
降水措施:连续墙内侧,沿基坑周边均布孔径φ800的降水井25口。
土方开挖至-6.0m,硬化地面,开始人工挖孔桩(工程桩)施工,历时一个多月,人工挖孔桩都没有通过流砂流泥层。
经工程例会决定(修改施工方案):因连续墙槽段接头漏水,直接将土方开挖至设计标高,在坑内止水后,再进行人工挖孔桩施工。可是,土方开挖完成后,并未发现连续墙槽段接头漏水现象。
思考:基坑降水方案评价?降水工程质量验收标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)表7.8.6有规定,但与降水效果似乎没有直接关系。
4结语
软土层基坑支护工程的目的就是降低软土层的变形敏感性,使基坑施工过程中,周围的岩土体不出现有危险的变形,那么变形控制值的大小自然应该由保护对象的要求来定。基坑降水工程方案,不仅要考虑最不利地层的渗透性,更要考虑降水工程的用途。
参考文献:
[1]GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范[S]
[2]周会军.探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析[J].产业与科技论坛,2011(23)
[3]王修胜.岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策[J].民营科技,2011(07)
[4]韦诗博.浅谈深基坑工程施工技术及安全管理[J].建材发展导向,2011(04)
论文作者:段岭梅
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月下
论文发表时间:2016/8/30
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