吳 鋒
(廣西威龍建筑工程有限公司,廣西 北流 537400)
每種基坑支護(hù)類型大多都有最優(yōu)開挖深度,開挖較深或是較淺,都有可能造成財力、人力、物力的浪費(fèi)。因此,要根據(jù)設(shè)計施工圖和基坑的實(shí)際情況選擇最優(yōu)的開挖深度。
基坑周邊管線密集時,不應(yīng)采用土釘墻支護(hù)、錨桿支護(hù)等,避免穿過原位土體,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失;基坑較深時,要合理分層,嚴(yán)格控制點(diǎn)、線、面的分層位置;能放坡的盡量放坡,坡度選擇是適當(dāng)。
土層分層情況要分清,否則會影響選型判斷。對于硬塑、可塑、軟塑、松散、密實(shí)等不同土質(zhì)狀態(tài),要根據(jù)各自支護(hù)類型的特點(diǎn)進(jìn)行恰當(dāng)選型。
土體種類接近的或是相同,盡量選擇同一類型的支護(hù)結(jié)構(gòu),土體種類和分層不一樣的,要從總體考慮,該分段的應(yīng)嚴(yán)格分段,最好即能達(dá)到基坑支護(hù)要求,又能與周邊環(huán)境條件相適應(yīng)。
一定的區(qū)域地質(zhì)條件從大的方面有許多相似之處,可參考已建工程的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計和施工,但不能完全采取“拿來主義”,否則容易犯致命錯誤。
土釘墻施工放法相對其他支護(hù)結(jié)構(gòu)較簡單,但應(yīng)用廣泛,尤其是北方地區(qū)比較受歡迎。土釘墻支護(hù)系統(tǒng)有土釘群、被加固的原位土體和混凝土面層三部分組成,主要是靠土釘自身的抗拉強(qiáng)度和土體之間的相互摩擦力來穩(wěn)定邊坡。土釘墻本身結(jié)構(gòu)輕,柔性較大,施工機(jī)械簡單、方便,工程總價低,能合理利用原位土體的自承能力等優(yōu)點(diǎn)。
施工順序:測量→基坑開挖→鉆孔→放入土釘→注漿→邊坡面層焊接鋼筋網(wǎng)→澆筑混凝土面層。
(1)測量是在基坑開挖之前,首先要確定整個工程的基準(zhǔn)控制點(diǎn),然后確定基坑工程永久控制點(diǎn),并測量放線。
(2)基坑開挖是在放線完成之后,按照軸線進(jìn)行機(jī)械開挖,到設(shè)定邊坡頂30cm左右采用人工開挖,應(yīng)嚴(yán)禁超挖,保護(hù)原有土體的承載力等,開挖后立即進(jìn)入下一道施工程序。
(3)鉆孔要根據(jù)邊坡地質(zhì)條件選取施工機(jī)械和成孔方法,常采取鉆機(jī)、洛陽鏟等工具。對局部地質(zhì)條件較差的土層應(yīng)采取相應(yīng)的措施,如用人工抹面等,保證邊坡面層有一定的強(qiáng)度。鉆孔時注意鉆桿的角度、深度控制,要符合土釘施工方案規(guī)定。
(4)放入土釘前要把孔內(nèi)清理干凈,確保能混凝土粘結(jié)牢固,充分發(fā)揮土釘?shù)淖饔?。同時要注意土釘位置是否正確,如果發(fā)現(xiàn)土釘沒有在鉆孔中央,要及時調(diào)整固架。
(5)注漿就是預(yù)先按設(shè)計配合比規(guī)定的混凝土漿體注入孔內(nèi),澆筑時要注意速度控制,確??變?nèi)的氣體能迅速排出,否則會出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞、斷面等。
(6)邊坡面層焊接鋼筋網(wǎng)就是注漿完成后按設(shè)計要求迅速鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),并綁扎或是焊接,確保鋼筋網(wǎng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
(7)澆筑混凝土面層是在所有工序完成后,預(yù)先濕潤邊坡,按實(shí)驗(yàn)室配合比澆筑面層,要注意控制澆筑厚度,以及混凝土養(yǎng)護(hù)問題。
開挖之后要及時做好排水措施,在坑底設(shè)置降水井、挖排水溝,地下較豐富的要結(jié)合其他降水施工方法,確保邊坡面處于較干燥狀態(tài)。邊坡周邊頂設(shè)置簡單的排水措施,一旦有下雨或是下雪等,是地表水能夠排到基坑外的排水系統(tǒng)中。
土釘墻主要應(yīng)用于地下水以上或是經(jīng)人工降水、截水后的較密集人工填土、粘性土、粉土、膠結(jié)性較好的砂土等,基坑深度一般小于12米,對軟土場地的原位土體并不太適應(yīng)。
鋼板樁支護(hù)是利用較厚的熱軋鋼板,通過機(jī)械連接或是焊接將其組合在一起,既起到擋土墻的作用,又能起到隔水、截水的效果。鋼板樁的優(yōu)點(diǎn)是能重復(fù)利用,止水效果好,自身材料剛度大,整體性能較好。缺點(diǎn)是自身材料具備一定的柔性,當(dāng)坑壁側(cè)身土壓力、水壓力和上部荷載變化較大,自身會產(chǎn)生一定蠕動和變形,因此,基坑支護(hù)高度、深度受到一定限制,超過7米時,國內(nèi)用此法較少,而且基坑施工接受后,將鋼板取出較困難。
施工方法常采用打樁機(jī)將一塊一塊鋼板植入基坑土體內(nèi),邊植入邊連接,形成一個整體性較好的支擋結(jié)構(gòu)。鋼板樁支護(hù)適用范圍受到自身柔性因素的影響,應(yīng)用有一定的局限性,對于支護(hù)等級為一級的并不適合,僅適用于基坑深度不深,地下水不豐富,一些軟土地質(zhì)條件。在城市構(gòu)筑物過多,要考慮謹(jǐn)慎適用,在鋼板植入過程中噪音較大,對周邊的構(gòu)筑物等可能會引起一定變形。因此,要多考慮環(huán)境因素的制約。
錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)在國內(nèi)應(yīng)用較廣泛,施工方法和技術(shù)較完善,主要由支擋結(jié)構(gòu)、原位土體、受拉力錨桿等共同組成的一種圍護(hù)支擋結(jié)構(gòu),共分為兩大類:地面拉錨圍護(hù)結(jié)構(gòu)和錨桿圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
錨桿式支護(hù)的優(yōu)點(diǎn):施工方便,工期比其他支護(hù)結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢;施工機(jī)械作業(yè)空間較小,對基坑的場地適用性較強(qiáng);錨桿的設(shè)計拉力一般由實(shí)驗(yàn)室測試得出,可靠性有保證;施工時噪音較低,對周邊居民生活影響較小。但是缺點(diǎn)也不少,尤其是對地質(zhì)較差的淤泥、淤泥質(zhì)土、軟塑粘性土、松散砂土等并不太適應(yīng),當(dāng)基坑周邊建筑物和構(gòu)筑物較多時,應(yīng)盡量做好勘察和排查工作。
地下連續(xù)墻施工方法是在基坑開挖之前,利用特殊的施工機(jī)具進(jìn)行開挖成槽,并用泥漿對坑壁防護(hù),再將預(yù)制好的鋼筋籠放入槽內(nèi),澆筑混凝土,并養(yǎng)護(hù)使結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計要求的一種支擋圍護(hù)方法。
施工工藝流程為:鋪設(shè)軌道、組裝挖槽機(jī)、挖槽;挖導(dǎo)溝、筑導(dǎo)墻;泥漿拌制和護(hù)壁;吸泥清底;鋼筋籠制作、吊裝、放入槽內(nèi);澆筑混泥土;養(yǎng)護(hù)、監(jiān)測、后期質(zhì)量控制。
地下連續(xù)墻具備很多特點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)如下:施工方便、經(jīng)濟(jì)、安全有保證;地下連續(xù)墻即能作為上部結(jié)構(gòu)承重的一部分,又能作為臨時支擋圍護(hù)結(jié)構(gòu);地下連續(xù)墻屬鋼筋混泥土結(jié)構(gòu),因而強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定較好,圍護(hù)結(jié)構(gòu)蠕動、變形較小,使用壽命較長;地下連續(xù)墻最早應(yīng)用于防滲工程,對地下靜動水截獲能力較強(qiáng),對防滲要求較高的基坑支護(hù)工程,此法優(yōu)先考慮;此法在城市人口密集地區(qū)易于使用,污染較小,施工聲音很低。與土釘墻和錨桿支護(hù)相比,對周邊構(gòu)筑物和環(huán)境破壞較少;混凝土成型模具較多,根據(jù)基坑工程支護(hù)的特點(diǎn),可做成多種形狀。
地下連續(xù)墻適用范圍較廣,尤其是對軟土邊坡、深基坑和變形要求較高的支護(hù)工程更經(jīng)濟(jì)。
基坑支護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程,在工程實(shí)踐應(yīng)用中的支護(hù)種類繁多,組合形式各有各的優(yōu)點(diǎn),也各有各的缺點(diǎn),選擇一種合理的支護(hù)形式和和結(jié)構(gòu)類型對基坑工程至關(guān)重要。當(dāng)然,優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)選方案是基坑支護(hù)的重中之重,它不但能達(dá)到良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,而且還能使基坑工程朝著安全性、環(huán)保性、可靠性、節(jié)約性的方向良性發(fā)展。
[1]逄鐵錚,方勇生,覃衛(wèi)民.廈門梧村隧道明挖深基坑施工監(jiān)測分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2013(z1)
[2]楊敏,盧俊義.上海地區(qū)深基坑周圍地面沉降特點(diǎn)及其預(yù)測[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010(2).
[3]楊志銀,張俊.深圳地區(qū)深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2006(z2).