佛山市天健工程勘察院有限公司 528300
摘要:基坑支护工程往往具有临时性、复杂性及可变性,这些特征决定了其与常规工程项目的差异。因此在基坑支护设计时,掌握基坑范围附近岩土体物理力学性质是一项非常关键的前期工作,这直接决定了基坑支持结构形式。本文就岩土层的检测技术方法以及基坑支护常见形式展开探讨,为基坑支护的顺利开展及优化设计提供方向性建议。
关键词:岩土;工程勘察技术;基坑设计;方案优化
随着城市地面空间的越发紧张,地下室越来越多地成为了建筑标配,而开挖地下室导致的基坑问题也日益突出,在考虑经济性与安全性前提下,在岩土工程治理上如何能设计出合理的基坑设计方案显得尤其重要,而另一方面岩土层具有区域性、多样性和差异性,这给地下空间的开发和建设带来一系列不确定因素和风险,照搬以前类似工程经验的做法显然行不通,对于设计来说,地质勘察数据的针对性和可靠性显得十分重要。
1常见基坑支护方案
首先确保安全生产,同时也要考虑经济性,并考虑到施工工期的限制等,以此来保证支护方案的科学性和稳定性。
最常见的基坑支护方式主要有:地下连续墙、支护桩、土钉墙和喷锚支护、水泥土重力式挡土结构、放坡等,再结合合适的降排水措施,其具体适用情况如下:
第一,当场地地质条件、土层稳定性较好且有放坡条件时,可采用放坡支护结合坡面保护形式。
第二,当场地地质条件较好或基坑较浅时,但无条件放坡时,可采用土钉墙与喷锚结构支护,有较强的经济效益。特别要注意的是,很多地方开始规定限制使用锚索(包括锚杆、土钉等)。基坑工程(包括非深基坑工程)常见的有下列情况之一者,建议不得使用锚索:(1)锚索长度超出用地红线范围的;(2)毗邻重要道路、管线、轨道交通沿线及其站场控制范围,可能会严重影响公共安全和公众利益的;(3)毗邻重要建筑物,可能会严重影响其结构安全和使用功能的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
第三,当基坑影响范围内存在较多软土(淤泥、淤泥质土),基坑深度6米以内时,可采用水泥土重力式挡土结构,当支护结构变形不能满足要求时,可增加内支撑。
第四,当基坑不具备放坡条件,地基土质较软弱时,可采用排桩支护结构,当支护结构变形不能满足要求时,可增加内支撑。
第五,当基坑施工场地狭小,临近有重要建筑物或地下管线且开挖深度较大时,可采用地下连续墙,并且兼作地下室外墙。
第六,当基坑场地地质条件特别复杂、基坑开挖深度大、基坑变形要求控制较高时,可结合各个开挖面采用几种形式的组合结构形式。
2 基坑支护设计与岩土勘察技术的结合优化
基坑支护工程往往具有临时性、复杂性及可变性,这些特征决定了其与常规工程项目的差异。因此在基坑支护设计时,掌握基坑范围附近岩土体物理力学性质是一项非常关键的前期工作,这直接决定了基坑支持结构形式。基坑勘察是为基坑设计服务的,设计需要勘察为其提供可靠的试验数据及经验数据,同时勘察提供的数据也需要设计在实践中验证。勘察之前必须了解基坑工程的概况和设计意图,勘察整个过程中必须保持与设计师的良好沟通和反馈,并结合自身专业为设计提供可靠的工程物理力学数据,一名优秀的勘察负责人必需站在设计角度和勘察角度综合考虑,要做到以下几点:
第一,首先要进行基坑环境状况调查,查明邻近建筑物和地下管线类型、大小、埋深、分布状况,必要时进行地下管线探测,为设计和施工提供重要的支护及开挖资料。
第二,基坑勘察报告中最重要的是力学参数,那么报告必须具有针对性,项目负责人应通过现场分析和室内试验综合考虑,给出合理参数,切忌按以往经验给一个笼统的经验值。
第三,一般要求勘察范围在开挖边界外按开挖深度的2~3倍范围布置勘探点,勘探点间距一般为15~30m,勘察点深度宜为2~3倍开挖深度。
第四,珠三角等软土地区,勘察深度和范围应适当扩大,开工前与设计协商确定,一般宜穿透软土层进入稳定的非软土层。当勘察深度远大于勘察深度3倍仍未穿透此层时,需联系设计确定终孔条件。
第五,在一般要求深度内如遇到较好的硬土层,如坚硬粘性土、碎石土、岩层,可减少勘察深度。
第六,当场地水文地质条件复杂,在基坑开挖过程中需要对地下水进行控制,且已有资料不能满足要求时,应进行专门的水文地质勘察。
第七,勘察手段和室内试验应结合场地实际情况选取。广东沿海地区现场标贯试验并不适合软土,可结合十字板剪切、静探试验、室内宜测定有机质含量(为深层搅拌桩、高压旋喷桩设计提供参考)、提供软土e-p曲线图。室内直接剪切试验一般测定快剪和固结快剪,有条件的可做不固结不排水(UU)试验、固结不排水(CU)试验、固结排水试验(CD)。基坑设计中淤泥和淤泥质土采用直接剪切指标偏安全保守,宜选取更合理的设计参数,进一步优化设计方案,采用有效自重应力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标,或根据深圳地区经验,按固结快剪指标乘以0.75的系数后采用,当乘以0.75的系数后小于直接快剪指标的,按直接快剪指标采用。
第八,当基坑场地岩土层无软土存在时,常规力学指标可满足基坑支护的需要。但当存在软土时,经常会出现“算不过”的现象,想修改力学指标又无勘察数据做理论支持,出现这种状态其实是设计与勘察沟通不充分的导致的结果,应事前与勘察单位沟通好,在前期正式报告未出之前,让其先提供经验数据,并同时提出正式报告中提更多有针对性的指标,比如固结快剪、三轴不固结不排水剪,或者提出做十字板剪切试验。当场地进行预压处理后,可采用固结排水剪。待勘察报告出来后,再进行优化设计,这样出来的设计方案才更合理,而不是简单的计算通过。
3 结束语
由此可看出,基坑岩土工程勘察技术与基坑设计方案必需紧密结合在一起,这样才可以做出设计出合理的基坑方案和有针对性的勘察报告。本文就岩土层的检测技术方法以及基坑支护常见形式展开探讨,为基坑支护的顺利开展及优化设计提供方向性建议。
参考文献:
[1]刘莹,岩土工程深基坑支护存在的问题以及控制措施[J],江西建材,2013,(06)
[2]娄刚,深基坑的支护设计与岩土勘察技术结合问题研究[J], 江西建材,2013,(06)
[3]中华人民共和国国家标准,《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版),2009.5.19修订
[4]广东省标准,《建筑基坑工程技术规程》DBJ/T 15-20-2016,2017.4.30实施
论文作者:杨弘,丘启木
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/20
标签:基坑论文; 岩土论文; 深度论文; 结构论文; 力学论文; 指标论文; 土层论文; 《防护工程》2018年第20期论文;