岩土工程深基坑支护施工技术探析

岩土工程深基坑支护施工技术探析

摘要:深基坑的支护质量和工程整体质量密切相关,国内深基坑支护技术虽然较为成熟,但实际施工过程中仍然存在一定的不足。本文以某大厦基础工程为例,在确定该工程的深基坑支护方案的基础上,对其施工技术进行了详细的研究,以保证基坑支护质量。

关键词:岩土工程;深基坑支护;挂网喷混凝土

在开展项目建筑施工的过程中,为了进一步保证地下部分的施工安全,通常采用必要的支护和加固办法处理基坑。随着城市化进程的加快,城市内高层建筑数量越来越多,同时也越来越多的应用到基坑支护施工技术。开展施工时,建筑施工单位必须对深基坑支护技术进行深入的研究,同时在实践中对该技术进行总结和完善,进一步保证建筑项目质量和施工安全。

1工程概况

本文涉及工程为某大厦基础工程,一共分为三个部分,地下室有3层,地上下半部分是办公楼,上半部分是公寓楼,分别是39层办公楼和50层公寓楼。地下部分属于岩土类深基坑工程。该工程位于沿海地区,周围环境较为复杂,地下周围存在电力以及通信管道。该工程开挖面积约为6500m2,基础施工阶段需要对下层岩土进行爆破处理。为了保证土体边坡的稳定性,需要采用深基坑支护技术处理基坑。

2工程深基坑支护方案

施工单位首先对岩土工程进行严密的勘查,再针对实际土体情况确定最佳的深基坑支护方案。通过对勘查结果进行研究发现,该工程处于第四系全新统形成的海岸阶地,该地段的表层曾经历过人工回填改造。岩土的上层覆有素填土和粗砂,厚度约为6~12m,下层为花岗岩层,岩层分为两个部分,强风化带和中风化带,揭露程度分别为1.1~8.7m、5m,在实际地质勘察过程中没有穿透。在开展基础工程阶段施工时,持力层为中风化基岩,土石量的开挖量为55000m3。对地质勘查结果进行分析得出,工程持力层结构为典型的砂土层+岩石层,在进行深基坑支护的过程中,采取不同的支护办法对上部砂土层和下部岩土层进行支护。通常来说,砂土层的支护采用钢筋混凝土长螺旋灌注桩进行基坑支护,为了保证支护效果,需要和高压旋喷止水桩相互配合以完成桩锚体系。而下部岩层的支护施工,由于考虑岩层可能存在爆破问题,应采用锚喷体系进行坡面支护。

3深基坑支护施工技术

3.1基坑支护体系结构

受场地条件的影响,对基础工程上层结构基坑挖掘的过程中,通常采用无放坡开挖技术,基坑的边坡位置需要用长螺旋灌注桩支护。在开展无放坡施工时,采用的技术为上部桩锚下部锚喷的复合基坑支护体系,保证岩石、土层结合面的支护桩嵌固问题可以得到有效解决。长螺旋灌注桩施工的过程中可能会受到实际工艺条件的限制,难以保证桩脚嵌入岩石的深度。本文涉及工程的土层为强风化花岗岩,基岩面为粗粒状,因为长期受到裂隙发育的影响,一旦岩石发生裸露,可能会对其产生影响造成沿裂隙滑落的问题。因此,在应用长螺旋灌注桩支护技术开展施工的过程中,如果岩石出现滑落,那么支护桩的桩脚就可能出现悬空,严重威胁基坑施工安全。针对这类情况,应用长螺旋支护桩开展施工时,为了避免垂直开挖造成支护桩桩脚悬空,应进行锚板墙的施工建设,即在岩石、土层结合面的桩脚位置喷射C20钢筋混凝土锚板墙,控制墙板厚度为200mm。通常来说,墙板位于坡面上,为了有效增加锚板墙的稳定性,对于锚板墙的上部、中部以及下部,需要应用预应力锚杆进行锁定。

3.2基坑支护施工

在应用长螺旋灌注桩配合高压旋喷桩施工的过程中,施工单位还要充分考虑支护系统可能产生的挡水问题[1]。通过对本文工程地质勘查结果进行分析来看,该工程地下水主要存在于砂土层和人工填土层,为第四系孔隙潜水,基岩中含有部分承压裂隙水,埋深程度约为1.5~5.5m,主要存在于强风化带。为了实现土层中的潜水拦截能力,在基坑的周围设置两种支护桩,并将它们连接起来形成止水帷幕,应用锚喷体系施工技术对承压水进行挡水。在开展施工时,应考虑到承压水通常具有一定的水压,为了实现对承压水进行引流,在下部锚喷体系中设置导管,保证承压水可以顺利排放到临时的排水沟,最后通过水泵排除。基坑支护通常配合基坑土方开挖同时进行,通常采用分层开挖的方式进行支护施工,旨在满足预应力锚杆支护施工需求。另外,基坑完成开挖后,为避免基坑边坡暴露时间长,对基坑的稳定性造成一定的影响,采用分区开挖的方式锁定预应力。在开展基坑支护桩施工的过程中,通常沿着基坑外边线外侧1m向下开挖至1.5m,开展支护桩施工的同时进行建设止水帷幕施工,直到支护桩的上部混凝土强度达到一定的标准,方可开展砌体挡土墙施工。挡土墙的结构通常为砖砌结构,如果挡土墙外侧回填工作已经完成,且保证墙体外侧平整,方可开展灌注桩和止水桩施工,然后进行无放坡开挖。开挖边坡的过程中,为了保证预应力可以达到设计要求,必须进行预应力抗拔锚杆施工[2]。同时为保证基础工程的稳定性,锚板墙的强度需达到设计要求后方可锁定锚杆。土钉进入孔,需进行检测,检测验收结果合格后方可进行注浆。在支护施工的过程中,注浆是十分重要和关键的部分,其质量的好坏和基坑支护性能的好坏有着密切的联系。本工程注浆材料采用水泥砂浆,水灰比为0.45~055之间;水泥采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥,砂采用中砂,含泥量不大于3%。为确保注浆质量,所有注浆材料需抽样检测并经复试合格后方可投入使用。注浆时严格控制注浆压力和注浆速率,终止注浆控制标准采用注浆量与注浆压力的双控制标准,注浆流量应严格按照设计要求执行,注浆压力控制在0.2~0.4MPa。本次注浆为间歇注浆,间歇时间为30min。为防止注浆管堵塞,注浆后应及时进行清洗。

3.3挂网喷混凝土

基坑开挖后为尽量缩短边坡土体的裸露时间,需及时进行挂网喷混凝土施工[3]。本工程基坑边坡混凝土喷射分为两次进行,喷射混凝土应分段自上而下进行,第一次喷射厚度不宜<40mm,第二次喷射需在绑扎、固定钢筋网片完成之后进行,第二次喷射至设计厚度。喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间宜为3-7h,在高温或者寒冷季节需要采取有效的养护措施。两次喷混凝土混凝土作业应预留一定的时间间隔,为保证上下层的混凝土搭接质量,每层下部30cm暂不喷射,并做45°的斜面形状。桩间网喷混凝土混凝土施工必须及时,并与土方开挖同步进行,自上而下、随挖随喷,以防止桩间土垮塌。当基坑土方开挖完成后施工人员人工清理桩间土并进行挂网喷混凝土施工。同时合理安排施工顺序,在挂网施工过程中完成喷锚料、喷锚机具的准备。每次喷混凝土作业混凝土完毕后,立即检查厚度,若厚度不够需进行补喷达到设计厚度。禁止将回弹料作为喷射料使用。

4结束语

综上所述,在进行岩土工程基础施工过程中,采用深基坑支护施工技术,能够提高深基坑支护质量,在较大程度上提升施工中的安全性,其中基础施工是整个工程中最为重要的部分,直接关系到后期施工的安全性。目前国内高层建筑都离不开深基坑支护施工技术。在开展岩土工程基础施工的过程中,采用科学、合理的深基坑支护技术,不仅可以保证地下部分施工的安全性,还能提高基坑支护质量,进而保证整个项目的建设质量。作为整个工程最为重要也是最为关键的部分,基础施工质量的高低和后续施工能否顺利开展密切相关。在开展深基坑支护施工的过程中,施工单位必须提前对相应的土质情况进行勘查,针对勘查结果确定最佳的支护方案,进而为后续施工打好基础。

参考文献

[1]郭月亮.谈岩土工程深基坑支护施工技术措施[J].工程建设与设计,2018(17):193-194.

[2]彭学熔.浅析岩土工程深基坑支护存在的问题以及控制措施[J].建材与装饰,2018(14):32-33.

[3]金洲.工程建设中深基坑的支护与岩土技术应用[J].建筑技术开发,2017(11):72-73.

作者:阳双桂 单位:上海市民防地基勘察院有限公司