岩土工程中深基坑支护问题探究

岩土工程中深基坑支护问题探究

摘要:随着社会经济水平的不断提升,岩土工程在建筑工程中的重要作用,越来越不容忽视,极大地促进了建筑事业的发展。深基坑是岩土工程施工中的重要环节,需要施工单位和人员尤为注意,采取针对性策略,对深基坑支护施工质量进行改善,从各个角度强化协调效果,保证深基坑支护工程能够达到施工要求。本文将结合具体施工案例,对深基坑支护施工要点进行讨论,希望能够为提高深基坑支护质量提供一些参考价值。

关键词:岩土工程施工;深基坑支护;施工要点

1前言

随着城市化进程的不断加快,岩土工程作为城市建筑实体建造的重点工程,也同样迎来了重要的时展机遇,可以全面保障高层建筑工程施工效率和质量。岩土工程各分部分项工程中,深基坑支护是其中重中之重,无论是在构造水文条件方面,还是在分析地质环境、优化工程地质方面,作用都不可替代。与此同时,岩土工程施工任务中,深基坑支护会涉及较多要素,因此无论是专业性、技术性还是综合性都较强,只有对施工方法了如指掌,才能对深基坑支护施工质量影响要素进行精确辨识,保证深基坑支护取得较好效果。

2工程概况

下文将以某工程为例,讨论深基坑支护的施工要点。某拟建工程包含一幢主楼和两幢附属楼,建筑面积为2.1万平方米,高度为49.7m,有1层地下室,场地基面高程可达156.2m,地下室底板标高为-4.87m。

3土方开挖

本工程土方开挖量,总体超过1万立方米,用锚杆起到支护的效果,为保证开挖质量,应遵循以下施工原则:第一,开挖前应充分了解施工现场实际情况,开挖用反铲挖掘机,挖出的土方运输用自卸汽车,第一层土方在开挖时,遵循西北到东南的顺序,利用开挖方式产生平台,设置锚杆,喷射混凝土。第二层土方的开挖顺序,和第一层相同,在锚杆设置后挂钢筋网,并喷射混凝土。第二,开挖时应防止碰到支护结构,应在坑底和坡面位置留下30cm的空间,通过人工方式修坡和开挖。第三,当开挖标高符合设计要求时,应对垫层进行浇筑,落实振捣工作,对承台部分,可应用人工方式开挖。第四,开挖产生的土方不能长时间堆积在现场,应第一时间运走,现场临时堆载的土方不能超过10kPa,堆载位置不能选在深基坑周围。

4喷射混凝土和铺设加强筋

修整完毕开挖作业面后,应在放坡表面喷射混凝土,厚度为4cm;在喷锚支护表面完成钢筋网的铺设,同样喷射混凝土,厚度为6cm。喷射混凝土应合理控制比例,水泥、石粒、砂粒的比例应控制在1:2:2。其中,粗骨料应选择粒径小于2cm的碎卵石,强度应控制在C20以上,细骨料应选择中粗砂,水灰比应控制在0.4。工艺方法为干式喷射,风量应超过9m3/min,防止出现堵管现象。喷头处应保证压力超过0.15MPa,为使凝结速度更快,可以适当在其中添加速凝剂。喷射过混凝土,且混凝土达到终凝状态后,应进行洒水养护,不能使混凝土表面过于干燥,通常情况下,养护时间应在6天左右。当混凝土符合了实际强度要求后,再向下层土层开挖,进行土钉施工。另外,在铺设钢筋网时,应保证分层与分段进行,紧紧固定钢筋网与钢筋边壁,将其向地表面延伸,高度为50cm。通过绑扎方式搭接钢筋网,上、下段的搭接长度应超过30cm,如果是水平方向,搭接长度应为直径20倍。

5土钉墙施工

5.1施工工艺流程。施工整体工艺流程是遵循从西到东的顺序,先开挖沟槽,并在第一排土钉上施工,接着开挖第二层,再在第二排土钉上施工,最后开挖全断面。

5.2施工步骤。在完成第一层土方开挖任务后,依照从西向东的顺序开挖基槽,定宽度为6.5m,用人工方式修坡,在上面喷射混凝土,设置锚管过后再喷射混凝土。完成第二层土方开挖任务后,开挖基槽,尺寸和第一层相同。全部工作做完后,进行全断面开挖,为场内车辆行驶提供便利,并依照4:1的坡度放坡。在分段开挖时,应采用跳槽开挖的施工方式,当上层混凝土满足强度要求后,才能开挖下一层。如果采用挖掘机开挖,应有专人对开挖过程进行全程监督,防止出现土体挖松或边壁超挖的现象。如果达到了设计标高要求,应进行针对垫层的浇筑与振捣工作,承台部分则进行人工开挖,通过塔吊运输开挖过后的土方。土方开挖过后,应重视清污与排水工作的落实,保证基层的平整度达到要求,为符合施工标准,浇筑垫层同样需要依照图纸要求进行。若开挖对象为承台土方,应当分段分层进行,将坡度放陡,依靠钢管桩与沙袋,起到护坡效果。砖胎膜的砌筑工序应趁早进行,如果深度小于50cm,应采用120墙;若深度在50~120cm,应采用180墙;当深度大于200cm,应采用370墙。为避免砖胎膜因土侧压力的影响,出现垮塌或变形问题,应当依照适当间距设置附壁砖柱。除此之外,如果胎膜砌筑结束,应在侧壁位置应用钢管对顶,避免土侧承受过大压力,出现胎膜变形或坍塌的状况。鉴于本工程不具备较好的基础条件,因此,为提升砖胎膜强度,使其达到规定要求,应重视砂浆强度标号的提升。为保证砂浆饱满程度达到要求,砌筑环节应保证勾缝达到要求,在砖墙内侧应用水泥砂浆抹灰,厚度为2cm,提高砖墙强度的同时,兼顾挡水能力。砖胎膜后方的填筑,应保证砖墙强度达到要求,通过人工方式,分层夯实木枋,避免出现加垮砖墙的问题。表1为砂浆强度标准差。

5.3支护锚管。支护锚管选择钢制管,直径为48mm,厚度为3mm,管壁每隔300mm的距离进行开孔,在长度方向上错开120°开孔,孔径在9mm左右。开孔完毕后,在土层中设置锚管,孔深偏差应控制在5cm内,孔距偏差则不能大于10cm,垂直度偏差不能大于5°。5.4注浆在锚管中注浆,应当先利用清水清洗管体,当水体用肉眼辨识为清澈,即可完成清晰。注浆操作应从下至上,通过早强剂加快浆体凝固速度,泥浆水灰比应控制在0.47左右,压力控制在0.40MPa左右,喷射直径为12cm。

5.5轴线开挖和标高控制。在开挖土方前,应重点复核标高和轴线,向施工范围外引出水准点和轴线桩,在保持稳定的前提下,尽量远离建筑物,同时加上保护措施。深度控制应进行标识,可以采用红色油漆,同时,若边坡支护已完成,也应对控制线进行标识。

6基坑排水

6.1地表排水。在开挖阶段,应重视截水与防水工作的落实,在基坑附近设置截水沟,每侧隔20m间距开挖集水井,通过污水泵向集水坑中抽排污水,在沉淀过后统一进行处理。若基坑开挖触及了淤泥层,应落实降水工作,使水位低于承台下部50cm的位置。降水阶段,应保证合理的管井深度,喷锚施工时,应保证支护结构处在地下水位上方,降水同时也需要达到设计要求。如果承台具有较大深度,应使井点数量增加,达到较好的降水效果。

6.2雨季施工。为保证深基坑支护施工任务,能在雨季如期进行,应落实排水和挡水的工作。首先,在雨季来临之前,应当未雨绸缪,提前准备防水材料;其次,应重视道路硬化工作,在基坑附近设置排水沟,保证达到0.3%的纵向坡度,利于排水;另外,工地现场的机械设备,应该依照安全施工的管理要求,设置防雨罩,整体搭建防雨棚;最后,正式开工前,应先准备一些潜水泵,以便随时随地进行排水。

7基坑监测

本工程坡顶、支护桩顶与管线沉降和位移测点,总数量有7个,在开挖阶段可用来做实时观测。监测单位应当在正式开工前,进行专门方案的制定,在3倍于挖深的范围外,设置基准点。监测的频率应保证每周两次或以上,若在施工阶段出现危险,应针对性采取措施进行处理,直到基坑趋于稳定,才能进行后续施工。施工单位应强化巡检,每天三次,争取将问题的隐患扼杀在摇篮中。若在监测时发现问题,应第一时间向建设和监理单位上报,由相关单位商定处理方案。

8结语

综上所述,深基坑施工在岩土工程施工中极为重要,施工操作人员应从岩土工程施工客观要求出发,对沿途工程技术要求进行分析,掌握施工要点和关键技术,强化各项质量控制工作的落实,提高深基坑支护的稳定性和安全性,为岩土工程施工质量保驾护航,提高岩土工程的经济效益。

作者:梁耀平 单位:贺州市勘察测绘研究院有限公司