陳英
基坑支護(hù)施工面臨的地質(zhì)條件、水文情況、地下管道都比較復(fù)雜,施工難度比較大,因此需要加強(qiáng)基坑支護(hù)技術(shù)在建筑土木工程中的應(yīng)用,針對(duì)巖層特點(diǎn)、基坑深度等情況進(jìn)行具體化的分析,提升施工質(zhì)量,為建筑工程施工質(zhì)量打下基礎(chǔ)。
該工程建筑面積達(dá)到149 500m2,屬于超深、超大型基坑支護(hù)施工,基坑平均深埋26m,局部深埋32.56m。對(duì)該工程進(jìn)行分析,該工程周?chē)加写笮徒ㄖ彝临|(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,巖層、土質(zhì)情況比較復(fù)雜,該工程上層土質(zhì)為粘土,深度為1.5~2.5m之間,粘土下是碎石層,深度大約在2.8~3.8m。同時(shí)該施工場(chǎng)地含有豐富的地下水,地下水的性質(zhì)為酸性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一定的腐蝕性。
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,基坑支護(hù)施工技術(shù)不斷被開(kāi)發(fā),在建筑工程地基施工中得到了廣泛運(yùn)用,包括混凝土樁墻支護(hù)技術(shù)、土釘墻支護(hù)技術(shù)、排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)、深層攪拌水泥土樁支護(hù)技術(shù)等,有效保證了施工質(zhì)量。不同的技術(shù)有不同的應(yīng)用條件,因此在基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,需要根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境條件以及基坑深度等因素進(jìn)行合理的選擇應(yīng)用,按照施工流程(如圖1 所示)進(jìn)行合理的施工,從而保證施工質(zhì)量符合建筑設(shè)計(jì)要求。
基坑支護(hù)技術(shù)在建筑土木工程中應(yīng)用比較廣泛,有著巨大的作用,為地基提供了較大的防護(hù)作用,保證了建筑地基邊坡的安全性和穩(wěn)定性,能夠有效應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害,避免出現(xiàn)地基滑坡、位移、塌陷等問(wèn)題,最大程度保證了建筑質(zhì)量。在基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,施工人員需要對(duì)技術(shù)進(jìn)行深入了解,堅(jiān)持以下原則,充分發(fā)揮基坑支護(hù)技術(shù)的作用,保證施工質(zhì)量。
(1)在施工過(guò)程中,基坑支護(hù)技術(shù)要保證符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的考驗(yàn),增加地基的承受力,從而最大可能地保證施工質(zhì)量和施工安全[1]。為了提升土地資源的利用率,需要保證基坑開(kāi)挖的深度,根據(jù)建筑高度的要求合理控制基坑開(kāi)挖深度,保證地基的承載能力。
(2)要提升基坑支護(hù)技術(shù)的安全可靠性,用更加合理的基坑支護(hù)技術(shù)保證施工質(zhì)量,防止因技術(shù)問(wèn)題影響施工的進(jìn)度、安全和質(zhì)量,同時(shí)有效把控成本,提升工程的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)對(duì)基坑開(kāi)挖作業(yè)區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的劃分,根據(jù)技能的環(huán)境差異進(jìn)行具體分析,制定合理的施工方案;同時(shí)要減少周?chē)h(huán)境的影響,避免發(fā)生安全事故,對(duì)基坑支護(hù)施工提出了更高的要求。
混凝土樁墻支護(hù)技術(shù)是地基鉆管完成后,進(jìn)行混凝土灌注,制作混凝土樁,在應(yīng)用該技術(shù)時(shí),孔深和孔徑是影響施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。在施工過(guò)程中需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求施工,首先要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,保證場(chǎng)地的清潔,然后經(jīng)過(guò)防撞位置測(cè)定、護(hù)筒埋設(shè)、鉆孔作業(yè)、清孔作業(yè)、鋼筋籠安裝、二次清孔作業(yè)、混凝土灌注作業(yè)完成混凝土樁澆筑。在應(yīng)用混凝土樁墻支護(hù)技術(shù)時(shí),需要確定孔樁的分布位置,保證其合理性;在鉆孔作業(yè)時(shí),要把握好鉆孔速度,同時(shí)做好清孔工作,控制孔底沉渣的厚度;在鋼筋籠安裝結(jié)束后要進(jìn)行二次清孔,保證孔的清潔度。
土釘墻支護(hù)技術(shù)是基坑支護(hù)中常見(jiàn)的方式,其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,操作比較便捷,具有較好的性?xún)r(jià)比。在操作時(shí),一般只需要對(duì)加固土體、混凝土面板和密集處土釘進(jìn)行合理運(yùn)用,即可達(dá)到很好的支護(hù)效果。該技術(shù)一般適用于地下水以上的粘性土和砂土,因此,實(shí)際施工過(guò)程中,需要做好基坑的排水系統(tǒng),保證地下水順利排除;同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)水泥漿的稀疏度以及灌注度的把控,保證能夠?qū)χёo(hù)墻進(jìn)行有效的保護(hù)。在基坑支護(hù)中,土釘墻支護(hù)技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,需要加強(qiáng)技術(shù)工藝的把控,充分發(fā)揮出土釘墻支護(hù)技術(shù)的作用。
在基坑支護(hù)施工過(guò)程中,施工場(chǎng)地周?chē)沫h(huán)境比較復(fù)雜,應(yīng)用排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)可以控制支護(hù)效果,緩解支護(hù)變形,降低滲水情況。該技術(shù)具有很好的防滲透性,剛度比較大,主要由防滲帷幕、支撐和圍護(hù)墻組成,具有較強(qiáng)的承載力,能夠充分發(fā)揮排樁和地下連續(xù)墻的支撐作用,減少工程滲漏情況。在具體施工中,可以根據(jù)實(shí)際需求控制墻體的長(zhǎng)度,將其作為永久性建筑重要組成部分。但是該技術(shù)不適用于含水量豐富的細(xì)砂層和卵石層,施工過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理的選擇。排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)在高層建筑中應(yīng)用比較廣泛,有效保證基礎(chǔ)施工的質(zhì)量,在施工中,需要根據(jù)建筑的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行具體的實(shí)施,保證技術(shù)應(yīng)用效果。
深層攪拌水泥土樁利用特定的能進(jìn)入土層深處的攪拌機(jī)設(shè)備,將噴射的水泥漿利用固化劑和地基土攪拌形成水泥土樁,硬化后形成水泥土擋墻[2]。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,可以設(shè)計(jì)多排樁連接成為水泥土擋墻;同時(shí)可以設(shè)計(jì)成為格柵式,從而提升其強(qiáng)度和厚度。深層攪拌水泥土樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用比較靈活,可以根據(jù)工程的實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整,從而根據(jù)工程的實(shí)際需求對(duì)支護(hù)墻體的厚度和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,以保證工程質(zhì)量為前提,盡可能降低施工量,節(jié)約施工成本。
鋼板樁有槽鋼板樁和扎鎖口板鋼板樁兩種。一般槽鋼板樁用于深度低于4m 的基坑施工;扎鎖口板鋼板樁一般應(yīng)用于基坑深度在7~10m 的工程中。扎鎖口板鋼板樁在深基坑施工中應(yīng)用較多,扎鎖口板鋼板樁是基坑支護(hù)中廣泛使用的材料,鋼板樁表面一般有槽口,可以適用于軟土層。在土方開(kāi)挖前將鋼板注入基坑邊緣,并做好各鋼板之間的連接,從而確保鋼板有良好的擋土、防水效果。在土方開(kāi)挖施工中,分層進(jìn)行土方開(kāi)挖;施工完成后可以回收鋼板。鋼板樁支護(hù)技術(shù)具有較高的性?xún)r(jià)比,能夠?qū)崿F(xiàn)土層和水的隔絕處理,操作比較簡(jiǎn)單,具有較好的防水性能,但是需要適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境。
在基坑支護(hù)施工過(guò)程中,需要面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件,基坑施工時(shí)面臨著復(fù)雜的環(huán)境,土壤的性質(zhì)、地下水的走向、土層和石層的穩(wěn)定性以及地下復(fù)雜的管道都是影響基坑施工的重要因素,其施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地面工程,存在著較大的安全隱患。因此,在實(shí)際基坑支護(hù)工程開(kāi)始前,需要做好前期準(zhǔn)備工作,對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)和環(huán)境因素進(jìn)行勘察,根據(jù)工程的特點(diǎn)以及施工勘察的情況,選擇最佳的支護(hù)方式?;又ёo(hù)方式的選擇需要盡量避免對(duì)周?chē)h(huán)境、居民生活造成影響,在施工過(guò)程中要盡量使用綠色環(huán)保材料,及時(shí)清理建筑垃圾,避免對(duì)環(huán)境造成損害,影響居民正常生活。在基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,要保證上層建筑結(jié)構(gòu)的荷載能力需求以及地下主體結(jié)構(gòu)的安全,因此,要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)優(yōu)化,控制基坑深度、合理的選擇基坑支護(hù)方式。
在施工過(guò)程中,需要根據(jù)場(chǎng)地勘察結(jié)果以及設(shè)計(jì)圖紙合理制定施工方案,然后嚴(yán)格落實(shí)施工方案,強(qiáng)化技術(shù)交底工作,讓施工人員能夠把控施工設(shè)計(jì)的核心理念和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。在進(jìn)行施工之前,需要做好準(zhǔn)備工作,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,選擇合理的施工設(shè)備,準(zhǔn)備施工材料,滿(mǎn)足施工要求。要加強(qiáng)對(duì)于施工技術(shù)的控制,當(dāng)設(shè)備就位后,可以開(kāi)始施工作業(yè),在施工作業(yè)過(guò)程中,要加強(qiáng)對(duì)施工情況的判斷,及時(shí)跟蹤測(cè)量,實(shí)時(shí)掌握施工進(jìn)度,避免在施工過(guò)程中,未按照要求進(jìn)行對(duì)施工質(zhì)量造成影響。
基坑支護(hù)施工由于地理環(huán)境比較復(fù)雜,在施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)突發(fā)事件。例如施工過(guò)程中的地下水滲透、支護(hù)流程出現(xiàn)問(wèn)題、防護(hù)措施不到位等,都可能引發(fā)安全事故,嚴(yán)重影響基坑施工。當(dāng)?shù)叵滤疂B透嚴(yán)重時(shí),需要及時(shí)查找漏水原因,堵截漏水口;同時(shí)基坑施工中可能會(huì)出現(xiàn)地坑隆起等情況,需要及時(shí)調(diào)整挖土順序,采取不連續(xù)等方式進(jìn)行承臺(tái)的開(kāi)挖,合理地使用配筋墊層進(jìn)行坑底敷設(shè),然后用砂包增強(qiáng)承壓力,從而保證施工質(zhì)量?;邮┕み^(guò)程中的突發(fā)事件有很多,需要施工人員及管理人員具有過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)技能和施工經(jīng)驗(yàn),根據(jù)施工實(shí)際情況合理選擇,及時(shí)制定應(yīng)對(duì)措施,保證施工工作順利開(kāi)展,提升施工質(zhì)量。
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,土木工程基坑支護(hù)技術(shù)類(lèi)型多種多樣,按照支護(hù)形式、支護(hù)方式可以劃分為多種類(lèi)型,從而適應(yīng)不同的地質(zhì)、水文條件及項(xiàng)目需求,保證施工質(zhì)量。在實(shí)際施工過(guò)程中,需要施工單位充分結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)和需求,合理地采用基坑支護(hù)技術(shù),最大化發(fā)揮支護(hù)效果,為土木建筑工程提供安全保障。雖然多種多樣的基坑支護(hù)技術(shù)為建筑土木工程質(zhì)量提供了保證,但是從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),給設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求,需要更加科學(xué)、合理地選擇施工技術(shù)。在施工過(guò)程中,由于對(duì)地質(zhì)情況了解不夠全面以及設(shè)計(jì)人員缺乏經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題,在面對(duì)多種多樣的技術(shù)時(shí),缺乏足夠的判斷能力,支護(hù)技術(shù)選擇比較糾結(jié),無(wú)法充分發(fā)揮其作用。
我國(guó)幅員遼闊,各個(gè)地區(qū)的土地資源情況不一樣,建筑面積也存在著差異。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,為了緩和城市發(fā)展和土地資源之間的矛盾,高層建筑越來(lái)越多,進(jìn)一步提升了建筑工程基坑支護(hù)的難度,尤其是面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)和水文條件。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,基坑周邊可能會(huì)出現(xiàn)滑坡等情況,需要利用有效的基坑支護(hù)措施,保證支護(hù)效果,避免給周邊環(huán)境帶來(lái)影響。傳統(tǒng)的基坑支護(hù)施工只注重平面問(wèn)題,忽略了周邊的空間效應(yīng),因此,在新時(shí)期要合理應(yīng)用基坑支護(hù)技術(shù),降低對(duì)地下管道、周?chē)h(huán)境的影響。
基坑支護(hù)工程往往是在地下進(jìn)行,在基坑施工過(guò)程中會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成影響,如果未合理使用基坑支護(hù)技術(shù),無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的作用,可能留下眾多的安全隱患,影響建筑土木工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,引發(fā)安全事故,甚至?xí)l(fā)社會(huì)問(wèn)題。尤其是隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,對(duì)基坑的深度要求越來(lái)越大,有的建筑基坑深度已經(jīng)達(dá)到40~50m?;由疃仍酱螅ёo(hù)工作的難度越大,在實(shí)際施工中要更加重視基坑支護(hù)工作,避免發(fā)生坍塌等問(wèn)題,既影響施工周期,同時(shí)產(chǎn)生較大的安全隱患。此外,基坑施工時(shí)面臨著復(fù)雜的環(huán)境,土壤的性質(zhì)、地下水的走向、土層和石層的穩(wěn)定性以及地下復(fù)雜的管道都是影響基坑施工的重要因素,其施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地面施工,存在著較大的安全隱患。因此,需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理,合理地使用基坑支護(hù)技術(shù),保證施工效果,提升土木建筑的安全性。
在建筑土木工程施工過(guò)程中,不同的支護(hù)方案有著不同的特點(diǎn)和支護(hù)效果,也存在一定的不足。因此,在設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案時(shí),根據(jù)實(shí)際情況,結(jié)合建筑需求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)完成后需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)家的指導(dǎo)、論證,選擇最佳支護(hù)方案,保證建筑土木工程的安全、穩(wěn)定,從而為施工提供便利。
在基坑支護(hù)施工過(guò)程中,需要根據(jù)周?chē)沫h(huán)境情況、基坑支護(hù)深度、地下管線(xiàn)情況、地下水條件以及施工破壞程度等因素,科學(xué)的確定基坑支護(hù)的安全等級(jí)。因此,需要在施工前做好勘察工作,針對(duì)周?chē)┕きh(huán)境的復(fù)雜程度、管線(xiàn)、建筑、道路情況進(jìn)行衡量,對(duì)其破壞程度進(jìn)行等級(jí)劃分,從而明確基坑支護(hù)的破壞后果。同時(shí),在施工中根據(jù)地質(zhì)條件,分析基坑支護(hù)的復(fù)雜程度,做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,保證基坑支護(hù)施工工作的安全。
在土木建筑基坑支護(hù)施工過(guò)程中,有眾多的技術(shù)類(lèi)型以供選擇,且不同的技術(shù)類(lèi)型適合于不同的施工場(chǎng)景,為了保證施工質(zhì)量,必須合理地選擇基坑支護(hù)方式,從而使基坑支護(hù)作用達(dá)到最大。例如,針對(duì)地下水位比較高的區(qū)域,可以采用泥漿護(hù)壁成孔灌注樁技術(shù);對(duì)于山區(qū)的橋梁工程,巖層的穩(wěn)定性至關(guān)重要,可以選擇懸臂式支護(hù)方式;對(duì)于平原地區(qū)房屋建筑,可以選擇排樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行支護(hù)方式選擇時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行全面勘查后決定,切不可僅憑工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,必須以科學(xué)的數(shù)據(jù)報(bào)告為基礎(chǔ),合理地選擇支護(hù)方式,保證施工質(zhì)量。
在基坑支護(hù)作業(yè)過(guò)程中,必須加強(qiáng)支護(hù)作業(yè)監(jiān)測(cè),保證施工質(zhì)量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并進(jìn)行處理,避免問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)張,造成最大的損失。在實(shí)際施工過(guò)程中,需要從以下方面注重強(qiáng)化施工質(zhì)量:
(1)要加強(qiáng)土方開(kāi)挖施工。在土方開(kāi)挖時(shí)一般采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行大面積開(kāi)挖,在距離坑底30cm 的時(shí)候轉(zhuǎn)為人工開(kāi)挖,從而從開(kāi)挖深度進(jìn)行有效的控制,避免對(duì)基地造成不利影響。在基坑的側(cè)壁和工程樁,需要加強(qiáng)防護(hù)工作,在機(jī)械作業(yè)時(shí)需要保持一定的距離;在距離低于10m 時(shí)需要采用人工開(kāi)挖的方式,同時(shí)避免機(jī)械來(lái)回碾壓,從而保證側(cè)壁和工程樁不受影響。在施工過(guò)程中應(yīng)該及時(shí)將土方轉(zhuǎn)運(yùn)出使用現(xiàn)場(chǎng),嚴(yán)禁將土渣置于基坑四周,增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力,影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(2)加強(qiáng)基坑排水施工。在施工過(guò)程中由于地下水滲漏和基坑積水,會(huì)影響支護(hù)裝置的穩(wěn)定性,因此需要對(duì)水進(jìn)行排除,保證施工活動(dòng)順利開(kāi)展。在排水時(shí)可以在坑底設(shè)置排水溝,將水引入集水井,同時(shí)可以和深降水井相結(jié)合進(jìn)行排水。在排水時(shí)要避免淤泥對(duì)坑底造成堵塞,保證水的流通性。
(3)強(qiáng)調(diào)基坑施工監(jiān)測(cè)。為了保證基坑施工質(zhì)量,需要對(duì)基坑施工進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定進(jìn)行全方位的檢測(cè)。在施工監(jiān)測(cè)時(shí)要加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)潛在的施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警。施工監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目有很多,例如基坑坡頂水平位移和垂直沉降,深層土地的位移、水位的變化等。在檢測(cè)過(guò)程中需要注意檢測(cè)儀器的安置點(diǎn),一定要具有代表性,同時(shí)要做好設(shè)備的防護(hù)工作,及時(shí)做好數(shù)據(jù),出現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)告。
基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程地基施工中被廣泛應(yīng)用,在實(shí)際施工過(guò)程中,需要根據(jù)工程的實(shí)際特點(diǎn),落實(shí)基坑支護(hù)技術(shù)施工原則,合理地選擇施工技術(shù),加強(qiáng)勘察和設(shè)計(jì)工作,把控施工要點(diǎn),及時(shí)處理突發(fā)事件,同時(shí)制定有效的基坑支護(hù)施工優(yōu)化策略,確定基坑支護(hù)安全等級(jí)、優(yōu)化設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案、加強(qiáng)基坑支護(hù)作業(yè)監(jiān)測(cè)工作,從而保證基坑支護(hù)施工質(zhì)量,為建筑土木工程施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。