深基坑支護與土方開挖現(xiàn)場管理分析
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［摘要］建筑工程是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要內(nèi)容，建筑工程中的基礎(chǔ)工程是建筑物的根本，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步，建筑工程的施工技術(shù)也在發(fā)生創(chuàng)新，尤其是復(fù)雜的地基工程受到了人們的諸多關(guān)注。從實際出發(fā)，以某工程實例作為研究對象，對建筑工程中土方開挖的現(xiàn)場管理以及深基坑支護等內(nèi)容進行了重點的探討。
［關(guān)鍵詞］深基坑支護；現(xiàn)場管理；土方開挖
我國經(jīng)濟實力的發(fā)展推動著社會的前進，城市化進程也在不斷地加快，城市化的建筑物越來越密集，建筑用地越來越緊張，施工的環(huán)境與以前相比發(fā)生了巨大的變化，而且隨著高層建筑與超限高層建筑數(shù)量的增多，利用地下空間進行建筑的案例也越來越多，尤其是位于城市中心地段，施工場地的周圍環(huán)境比較復(fù)雜，基坑施工的深度也在不斷增加，而且不同地質(zhì)條件下的深基坑施工技術(shù)也存在著較大的差異，其支護種類與技術(shù)也做出了相應(yīng)的調(diào)整。所以，從這個角度來看，深基坑支護及土方的開挖工作已經(jīng)成為了當(dāng)前建筑工程的重點，需重點關(guān)注。
1工程概況
1.1總體概況
該工程位于河北張家口市某開發(fā)商開發(fā)區(qū)域內(nèi)，地上建筑面積共計22300m2，地下建筑面積預(yù)計達到7893.49m2，地上建筑20層，地下3層。建筑高度共計80.13m，該工程的主要結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，在基坑設(shè)計中，該區(qū)域基坑的主要部位在原有擋土墻圍護的坑內(nèi)，在這個方位開始進行基坑的開挖，并且在現(xiàn)場形成了坑中坑的情況，基坑的總體面積約為1500m2，周長約為165m，開挖的深度約為6.8m，開挖周圍的土質(zhì)主要為粘性土質(zhì)。縱觀該基坑周圍的情況，可以看出該基坑的東側(cè)距離擋土墻比較近，約為8m左右，基坑的南側(cè)距離擋土墻約16m左右。東側(cè)的擋土墻外側(cè)有行車道路，施工環(huán)境相對比較復(fù)雜。該地區(qū)的地質(zhì)情況綜合分析：該基坑的主要土質(zhì)為殘積礫質(zhì)粘性土，厚度約在1~20m之間，該區(qū)域的主要地下水類型為風(fēng)化帶孔隙裂隙水，水分主要埋藏在風(fēng)化巖的裂隙與孔隙之中。但是從孔隙的總體情況來看，孔隙和裂隙的發(fā)育程度不均勻，其透水性并不是很強，從總體上來說水量比較匱乏，該地下水的積累主要是依靠大氣降水的補給，其水位的標(biāo)高為8.350~11.890m，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)統(tǒng)計資料來看，地下水位的變動幅度大約為1m。該工程的基坑支護主要采用了鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨桿與放坡噴錨2種技術(shù)相結(jié)合的方式進行。該方法的選擇主要是考慮了土方開挖以及邊坡的穩(wěn)定性，最終的施工效果良好。
1.2工程影響情況分析
首先，該工程受到地下水的影響，面對這樣的情況地基基礎(chǔ)設(shè)計的等級應(yīng)為甲級，其樁基的安全等級也應(yīng)為甲級，地下室的防水等級為一級，抗?jié)B等級為P6。綜合分析該區(qū)域的地下水條件、水量大小以及水理的性質(zhì)，所以該地下區(qū)域的水類型主要為第四系孔隙潛水，而且該區(qū)域的北側(cè)與地表水相互聯(lián)系，同時水位受到氣候的影響比較明顯，在開挖前應(yīng)充分做好止水的措施。在地下水的控制施工中，主要是采用了液氮冷凍法進行，該區(qū)域的冷凍土層比較淺而且該區(qū)域的自然環(huán)境相對比較高，冷凍處理的話連續(xù)性比較差。如果采用注漿法，其水層的分布錯綜復(fù)雜，造成水頭的壓力較大，所以地下水控制起來難度比較大。但是如果采用預(yù)排法進行施工，可有效地減少基地土層的隆起，使該工程能避免地下水的影響，還能有效地減少土方開挖的數(shù)量，其效果比較顯著。
2深基坑支護技術(shù)分析與土方開挖的現(xiàn)場管理探討
2.1土釘支護技藝探討
在具體的施工過程中，為保證深基坑支護施工具有更強的穩(wěn)定性和整體性特點，可以根據(jù)施工的實際情況使土體和土釘之間摩擦力增大，這樣可以使基坑的邊坡得到很好的鞏固。土釘支護加固技術(shù)在實際工程中有著比較廣泛的應(yīng)用，且技術(shù)也相對比較成熟，在該技術(shù)中拉力和彎矩之間能相互作用，這樣可以充分利用拉力和土釘強度之間的作用力，可以進一步加固土釘支護的強度。但是在使用該技術(shù)的過程中需要注意以下幾方面的內(nèi)容，首先，要結(jié)合基坑支護的實際情況，必須要求施工過程中能有著足夠的拉拔力來支撐土釘，并且在運用該技術(shù)時還需要關(guān)注注漿量的大小。其次，在施工工作開展之前，要精確測量每一個土釘支護的深度，并且還要測量出孔深，從而為后續(xù)的施工發(fā)揮輔助作用。而且在施工的過程中，技術(shù)人員一定要控制好外加劑的種類以及數(shù)量，要利用自然重力來實現(xiàn)注漿過程，對于某些地區(qū)應(yīng)酌情開展補漿的施工作業(yè)。
2.2土層錨桿支護技藝分析
該技術(shù)主要應(yīng)用于土層開挖至錨桿設(shè)計深度時，該技術(shù)的應(yīng)用也應(yīng)從工程的實際背景出發(fā)，結(jié)合深基坑支護的施工進度并且在地下墻連續(xù)墻施工以及鋼筋混凝土樁施工完畢之后應(yīng)用，在應(yīng)用該技術(shù)前應(yīng)先進行成孔工作，在目前的技術(shù)領(lǐng)域中，可以選擇使用沖擊式的鉆孔，這樣可以實現(xiàn)一步式的成孔施工。接著需要進行安防拉桿工作，在該工作開展之前應(yīng)先做好除銹工作，將其表面的油脂處理完畢。然后即可開展灌漿施工，灌漿施工是深基坑施工技藝中最為關(guān)鍵的一環(huán)，在該施工環(huán)節(jié)中一般需要使用硅酸鹽水泥，因為在大多數(shù)的深基坑支護過程中地下水的酸堿性一般呈現(xiàn)弱酸性，所以在材料的選擇上要使用純水泥或者防酸的水泥。除此之外，水泥的配合比也應(yīng)滿足實際工程的需要，其水泥的流動情況也需要符合泵送的需求。
2.3護坡樁施工技藝分析
護坡樁的施工也是地下深基坑施工過程中比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞直接影響到整個工程質(zhì)量的高低。在整個施工過程中，護坡樁施工能使水泥漿液直接上升到深基坑支護的標(biāo)注位置，然后工作人員則需要根據(jù)施工進度的安排及設(shè)計深度的特點來選擇使用螺旋鉆井機進行打孔處理，打完孔之后從孔下到上面進行水泥的漿液處理，但是該過程需要在施工開始之前確定打孔的位置。在處理完畢之后，工作人員將鉆桿提出來，并且再使用骨料以及鋼筋籠回填，并且等所有工作驗收完畢之后，才使用高壓的補漿處理，并且要分階段、分層次地進行。
2.4土方開挖的總體措施分析
土方開挖之前應(yīng)做好一定的前期準(zhǔn)備工作，需要支撐體系以及水泥的強度達到0.8MPa后才能進行土方開挖。土方開挖工作應(yīng)與圖紙設(shè)計的內(nèi)容一致，其順序、施工次序以及施工方法應(yīng)保持一致。并且還要遵循大基坑、小開挖的原則，嚴(yán)禁超標(biāo)開挖。根據(jù)行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，開挖工作應(yīng)分層分時段進行，每一層的開挖深度應(yīng)不大于1.5m。每個基坑在開挖時應(yīng)先淺后深，當(dāng)開挖工作完畢之后要對土進行及時地清理，防止堆積的土塊影響邊坡支護的效果，并且要及時打設(shè)墊層。出土口的設(shè)計應(yīng)按照加固的原則進一步強化。在挖土?xí)r還需要對挖土機械設(shè)備做好管理與控制，嚴(yán)禁挖土機械設(shè)備損傷周圍的圍護結(jié)構(gòu)，從而引發(fā)不必要的事故。
2.5土方開挖的現(xiàn)場管理策略分析
在施工的過程中，由于基坑所面臨的施工環(huán)境以及地質(zhì)條件存在極大的差異性，因此施工環(huán)節(jié)也需要適當(dāng)?shù)剡M行調(diào)整與優(yōu)化。在某些施工環(huán)節(jié)中基坑頂部水平位移比較大或者深層土體的位移比較大，那么在開挖的過程中速率就相對比較快，為防止水層的快速變化，可在開挖的過程中在坑底填土、坑底墊袋以及打設(shè)混凝土板帶等，如果冠梁頂?shù)乃轿灰葡鄬Ρ容^大而且速率非?？?，那么可以選擇在該部位設(shè)置鋼管承或者斜承等。在開挖的過程中，工作人員應(yīng)密切地注意邊坡的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，如果在開挖的過程中發(fā)現(xiàn)了坡面的位移以及沉陷情況，應(yīng)立即停止施工并且使用松木樁來加固坡腳，如果情況嚴(yán)重，在加固坡腳的基礎(chǔ)上還應(yīng)使用土釘來加固坡面，如果條件允許還可以使用鋼筋混凝土面層來代替，從而提升其堅固性與穩(wěn)定性。在開挖的過程中，難免需要面對基坑的滲水部位，面對基坑滲水的情況應(yīng)采用坑外截流的方式或者高壓注漿的方式來阻止水流的外滲，如果滲水現(xiàn)象相對比較嚴(yán)重，為避免對開挖工作的影響，工作人員可以在坑外打設(shè)松木樁或者在坑內(nèi)安裝擋土墻來預(yù)防。此外，施工現(xiàn)場一定準(zhǔn)備充足的備用材料，例如鋼管、土釘以及草包等常用物品，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)出警報，應(yīng)迅速地撤離基坑內(nèi)的全部工作人員，對于一些必要的設(shè)施也應(yīng)迅速地撤離，但是如果時間來不及，可將3臺或3臺以上的PC200應(yīng)急挖掘機留下。在支承結(jié)構(gòu)混凝土施工工作開始之前，應(yīng)早于2d通知單位的現(xiàn)場管理人員對各方面的內(nèi)容進行驗收，并且還要根據(jù)工程的設(shè)計情況以及監(jiān)測點埋設(shè)進行交底，要根據(jù)行業(yè)內(nèi)的要求了解監(jiān)測點的埋設(shè)方法以及注意點的情況，并且將這些參數(shù)記錄在案，以備查閱。對于工程中設(shè)置的專業(yè)監(jiān)測點應(yīng)指派專人進行保護，對于容易被破壞的監(jiān)測點可以進行封閉保護。在工程隊的項目部門應(yīng)指派專人進行監(jiān)測點的巡視和保護，并且對于基坑的施工要高度重視，并且將監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄在案及時上報。此外，工程的管理人員還需要進行2次/d的基坑周邊形變監(jiān)測，如果發(fā)生異常應(yīng)立即停工檢查。除此之外，開挖技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)深基坑的深度進行綜合性的選擇，如果深度比較淺可以選擇使用一般的挖土機，并且可以實現(xiàn)一次性挖掘。如果地下水水位比較高，那么就必須使用運土車輛與反鏟挖土機結(jié)合挖土，在使用過程中要保證兩者緊密配合，以實現(xiàn)效果。如果開挖地下的土層比較堅硬，而且水位也比較低，這時應(yīng)填出一定的坡度，保證運輸車輛可以在坑的底部進行運輸，但是需要注意的是，基坑的邊緣必須具有很強的穩(wěn)定性，避免坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。
3結(jié)束語
隨著建筑行業(yè)技術(shù)的革新與進步，建筑工藝發(fā)生了翻天覆地的變化，在目前經(jīng)濟發(fā)展如此迅速的今天，建筑工程必須滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求才能得到認(rèn)可。從目前的施工情況來看，由于土地資源的稀缺性，越來越多的開發(fā)商開始向著地下開發(fā)，從而提高土地的利用率。目前的施工技藝已經(jīng)能實現(xiàn)地下的施工，但是技術(shù)細節(jié)依然存在著不完善之處。深基坑支護技術(shù)與土方開挖技術(shù)是地下施工過程中2種非常關(guān)鍵的技術(shù)，但是就目前的施工效果來看，這2個層面依然還存在著一些不足之處，嚴(yán)重影響著建筑物的質(zhì)量與使用效率。本文從實際出發(fā)，結(jié)合某工程的實踐內(nèi)容，對深基坑的支護技術(shù)已經(jīng)土方開發(fā)的現(xiàn)場管理內(nèi)容進行了重點的研究與闡述，希望能進一步補充實踐中的不足之處。
參考文獻
[1]鄧玉慶，魏文康，劉賢鋒，等.建筑工程中的深基坑支護施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J].工程技術(shù)研究，2019，4（1）：55–57.
[2]馮偉彪，蔡廣西，陳世軍.建筑工程施工中深基坑支護的施工技術(shù)管理[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（22）：180.
[3]陳立新，張靜，唐金云，等.基于BIM的地鐵深基坑支護與土方挖運仿真模擬[J].中外建筑，2017（10）：164–166.
[4]蘇雄斌，許利東，王自忠，等.昆明軟土地區(qū)超大深基坑支護的設(shè)計與施工[J].建筑施工，2016，38（1）：14–16.
[5]王紅兵，毛秋偉，葉洪均.高層建筑深基坑支護施工技術(shù)探究[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（9）：228.
[6]呂杰春，黃先頻，張維炎，等.深基坑支護采用水平型鋼支撐時的挖土方法[J].浙江建筑，2016，33（8）：44–46.
作者：韓秀茂 單位：中基發(fā)展建設(shè)工程有限責(zé)任公司