摘要：随着我国社会经济的不断增长，我国城市化进程不断提速，更多的高层建筑工程出现在城市中，这对高层建筑工程的基础提出了更高的要求。因此，笔者结合实际工程为例，在分析该工程基槽安全问题的基础上，从基槽变形、塌方、漏水、水平位移等方面，提出相应的安全防护技术，为类似工程的基槽安全施工提供了技术依据。
关键词：建筑工程；槽；全防护
1 工程概况
某建筑工程施工之前，勘察与剖析了工程区域内的水文地质条件，地质方面以杂填土、粉质粘土、粗砂、砾砂、圆砾、硬质粘性土为主，由粘性土、碎砖块、碎石、长英质矿物、石英、长石、黑云母等组成，地基承载条件不佳。水文方面，地下水由大气降水补给，平均埋深5． 24 m，砂砾层中含有大量潜水，综合渗透系数为100 m/d，但由于含有重碳酸氯化钾这些化学成分，对基槽内的钢筋混凝土产生轻微的腐蚀性影响。
在明确工程水文地质后，笔者结合其他基槽工程的相应施工经验，认为本工程应重点防范基槽变形、塌方、漏水、水平位移等方面的问题：
1）基槽变形。
基槽内有硬质粘性土层，尽管开挖时，渗流管涌的概率比较低，但不排除坑底的隆起变形。另外静止土层状态分析结果显示，静止土的压力系数比较大，可能出现侧向位移，进而诱发开挖面底部的土体破坏，最后引起土体沉降。
2）基槽塌方。
基槽坍塌有多层原因，最为常见的有坑壁形式选用不当、坑壁土方施工不规范、地表水处理不周、支护结构施工不合理等，对于本工程来说，不排除这四种原因导致基槽坍塌。某施工条件与本工程类似的基槽工程，错误选择了喷锚护壁而发生坍塌事故，并诱发交通通道中断、供水管漏水、民房墙体开裂等问题，正是因为护壁形式选择不当而引起的。
3）基槽漏水。
在场地局部受限的情况下，当支护桩连接成墙效果不佳、桩基之间变形不一且拉裂、成桩垂直高度偏差等，都可能引发基槽漏水问题。基于本工程现场条件，在桩基6 m ～ 10 m 位置，有陆相黄色粉土和间歇性泥水涌泥，增加了基槽堵漏难度，并可能影响地表结构稳定性，使得地表塌陷。
4）基槽水平位移。
基槽开挖揭露显示，在西南方位分布层厚1. 3 m 松散状杂填土、层厚2. 3 m 软塑状淤泥质粘土、层厚1. 4 m 软塑状冲积粘土、层厚4.1 m 稍密状中粗砂、层厚2. 5 m 可塑状冲积粘土，局部呈软土迹象，大约在－ 6. 5 m 位置，而本工程设计选用土钉长度在8 m ～12 m 之间，可能会削弱结构的安全系数，并造成过大的基槽水平位移量。
2 基槽安全防护施工技术应用
工程现场所布置的安全支护结构，为拱形结构，半径13 m，并选用直径1 m、长度14 m 的桩基，桩基与桩基相距约2． 4 m。围绕以上提到的基槽安全问题，针对性的提出案例基槽工程安全防护施工技术。
2． 1 基槽变形控制技术
本工程排桩形式施工中桩顶和桩体位置的土体，在各种荷载作用力下会产生竖向压力和侧向压力。压力分布呈梯形状，是基槽土体荷载作用下产生的合力，其大小大约在324 kN/m，而根据设计标准规范，该合力值在标准之外，无法维持土体的自稳能力。为此，我们需要将合力梯形转变成为三角形状，所构成的合力将升至370 kN/m 以上，可将基槽内的侧向压力化解。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基槽侧向压力转换后，开挖深度需同步调整至7． 33 m，笔者建议布桩数量控制在7 根，并保持每根桩0． 43 t 左右的法向均布荷载，可将桩顶、墙顶、墙身的水平位移最大值控制在5 mm，
30 mm，50 mm 左右，并重点在基槽与附近建筑物地基的壤接处，检验垂直方向和水平方向的荷载大小，最终选定基槽桩体水平位移容许值15 mm，即可有效控制基槽的变形。
2． 2 基槽塌方控制
从相关工程基槽塌方事故的勘察数据中了解到，基槽塌方事故的出现，桩体弯矩控制不严为主要原因之一，就本工程基槽桩体的受力情况，笔者认为有必要确定负弯矩的最大值，作为基槽塌方问题控制的施工依据。
施工前，笔者在详细计算基槽的负弯矩时，发现在距离坑底3 m 左右的位置，集中了750 kN·m 的弯矩值，延伸至坑底，剪力趋向于0，说明我们要保持桩基弯矩值的平衡。
在设定平衡条件后，基槽内桩基，截面位置的坑内弯矩为负值，坑外弯矩为正值，按照这种分布规律进行弯矩的布控，即可有效维持正负值的平衡，为基槽坍塌防治提供施工依据。在施工时，现场发现西面7 m 深度位置，存在蠕变土体，在地层剖面上找出试算点，综合支护桩的施工参数，并考虑是否有垂直状裂隙膨胀力的影响，再以分段清理土体和挡土墙辅助支护的方式，并将清理出来的土体置于附近边坡，利用压土机分层碾压，基本可保证不会出现塌方问题。
2． 3 基槽漏水控制
实际施工时，基槽北面区域，大约开挖1 /2 后，桩基止水区域产生漏水迹象，在谨慎将回填粘土清除干净后，发现渗漏裂缝宽度已扩至5 cm 左右，其成因与上文提到的基槽漏水成因基本一致，同时笔者发现渗漏位置附近的土体由于透水性比较大，产生的水头压力加剧了漏水程度。对此笔者建议以内外堵漏的技术解决：
1）内侧堵漏施工。
根据渗透情况，要在基面处理后，沿着渗漏裂缝扩展的趋势，凿出足够清理裂缝内积水的孔口，随后选用防潮和抗渗性能比较好的“水不漏”，以1∶ 0.2 的比例兑水，将其封住渗漏点，再用小木槌轻敲，使“水不漏”材料彻底压实渗漏点。堵漏后，笔者仔细检查了渗漏封堵情况，确定不会继续漏水，将堵漏材料均匀涂刮在周边10 cm 范围。
2）外侧堵漏施工。
基槽内的漏水，外侧没有发现渗漏点，但仅仅依靠内侧堵漏，是远远不够的。在外侧找准渗漏位置，利用钻孔机往渗漏位置钻孔，打通渗漏通道后，将水泥玻璃原浆、硅酸盐水泥和少量膨胀土配置成的水泥砂浆，以1. 58 MPa 左右的注浆压力，均匀压入钻孔内，适时结合水泥砂浆的填充情况，灵活调整注浆压力。在注浆时，笔者发现流水口位置附带粘稠状浆液，及时用布片堵紧孔口，直至孔口返浆正常后，再取下布片。
2.4 基槽水平位移控制
基槽开挖后，在拱顶附近的位移量大于拱脚，削弱了支护结构的抗滑移能力，水平位移现象明显。
针对以上基槽水平位移，笔者建议按照以下方法控制：
1）随着水平位移，桩基之间土拱效应明显，我们在进行支护桩基排布时，应控制这种效应的进一步扩大，在找出水平位移程度最大的坑壁后，挖除其内部多余的土体，使得拱体的土体约束力得以有效释放。随着土体的开挖，其水平位移逐渐趋于稳定。
2）将天然土体开挖后，检查原始应力的平衡状态，根据开挖深度与沉降值的比率大小，掌握桩间土体的摩阻力大小，进而确定土体附近的应力场变化态势。在此基础上，我们可在开挖卸荷后，提高桩间土体的承载水平，进而垂直往下提高应力，但要保持开挖深度的适中，方可有效维持桩基间土体的平衡，减轻基槽底部的隆起程度。
3 结语
文章针对基槽工程常见的变形、塌方、漏水、水平位移问题，围绕案例基槽工程的主客观情况，提出了相应的安全支护方法，并取得良好的施工成效：桩顶和桩体位置土体荷载状态下的竖向压力和侧向压力得到有效控制。在容易出现变形的硬质粘性土层，坑底的隆起变形基本缓解，土体沉降问题也得到妥善解决。工程应用了合适的坑壁形式，并采用规范的坑壁土方施工方法，全方位处理地下水问题，杜绝了基槽坍塌事故，并规避了坍塌对交通道路、供水管道、民房墙体的安全威胁。
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论文作者:陈浩宇
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/8
标签：位移论文; 桩基论文; 工程论文; 弯矩论文; 水平论文; 笔者论文; 压力论文; 《基层建设》2016年15期论文;