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浅析建筑施工深基坑支护问题及处理措施

2020-07-04董志武

江西建材 2020年6期
关键词:护壁深基坑土体

董志武

河南巨业建筑工程有限公司,河南 鹤壁 458000

高层建筑已然成为建筑行业发展的新浪潮,而作为高层建筑基础施工常用技术,深基坑支护技术的应用可以为后续项目建设打下良好支撑,再加上支护新工艺、材料的融合应用,促使深基坑支护技术的作用与能效逐渐显现。但是受限于深基坑边缘距的不断缩减,加之高层建筑施工标准的愈发严苛,致使深基坑支护施工的难度增大。而在施工期间受到工艺应用、设计不到位等因素的影响,致使深基坑支护施工出现些许问题,不仅影响到基坑边坡支护效果,甚至会增大基坑支护事故的发生概率。正因此,如何进行深基坑支护问题的有效消除,成为业内技术人员的高度重视问题。

1 深基坑支护存在问题分析

1.1 土体物理学参数选择不合理

深基坑支护施工的主要目的在于边坡的支护,并保证基坑的稳定性,而支护结构所承受的土体压力,与支护结构的安全性之间存在直接联系。而针对土体压力的计算,受限于地质变化因素的制约,致使土体压力值难以进行精准计算。目前土体压力值计算,常用朗肯公式或库伦公式进行计算,但是针对土体参数的选择仍存在较大难度。尤其是土体的粘聚力、含水率等数值会受到基坑挖掘的影响而发生变化,所以无法保证支护结构受力计算的精准性[1]。若在实际支护结构设计中学未进行土体参数的合理选择,会对支护结构作用的发挥产生较大限制与影响。此外,不同支护工艺、形式的应用,所需的土体物理参数值不同,所以若土地物理参数选择不符合标准要求,极易增大基坑支护出现问题的几率。

1.2 取样不完整

支护结构的设计需以地基地质情况的分析为依据,所以需通过土体取样来获取相对准确的土体力学指标。通常情况下,施工人员会采用钻探取样的方式在基坑挖掘范围内采集土样,而部分单位出于施工成本、造价的考虑,未做到对基坑土样的完整性采样,导致土样采集未符合完整性、代表性要求。再加上基坑地质构造的复杂性与变化性,导致土样的采集无法做到对土层实际情况的全面体现,意味着支护结构设计时参考的土质资料信息不一定完全准确,进而加大基坑支护发生问题的概率。

1.3 基坑支护施工问题

基坑支护施工涉及到对锚杆、土钉等材料的应用,并依据实际情况开展钻孔作业(如图1)。通常情况下,钻机成孔的直径保持在100~150mm,而钻孔深度则保持在几米至几十米之间,需依据对土层实际质量情况的掌握来控制钻孔直径与深度。若钻孔作业期间未进行土体的充分考虑,极易出现孔内残留渣滓的现象,影响到钻孔注浆质量,甚至会引发孔洞坍塌、注浆受阻的现象。再加上部分深基坑施工工程开展期间,人员未按照标准配比进行注浆料配制,以及对注浆管的安设未达到标准要求,导致孔内注浆压力、长度不足,影响到基坑支护效果。

图1 钻孔作业示意图

2 深基坑支护问题处理对策

2.1 重视对支护结构设计理念的革新

尽管历经几十年的发展,我国在深基坑支护结构设计方面取得一定成就,但是尚没有精准的支护结构计算公式,再加上支护结构设计规范的不统一,致使目前深基坑土体压力值的计算仍采用库伦理论、等值梁法等公示进行计算,无法对计算结果的精准性做出保障,甚至因结构设计中相关参数值的选择与实际偏差较大,导致基坑支护出现质量问题。对此,需重视对结构设计理念的革新与转变,重视对信息反馈的合理应用。具体设计期间做到对坡面开挖暴露地质构造信息、地下水位信息、边坡位移信息、应力监测等信息的全面、及时反馈。同时,做到信息反馈期间对力学性能因素、土力学模糊性、施工影响因素等方面的充分考虑,进一步提升支护结构设计的合理性,减少基坑支护问题的发生。

2.2 重视对基坑护壁抢险技术的应用

建筑基坑支护施工期间,基坑护壁抢险技术的应用,可进一步提升基坑支护的安全性。具体施工期间,受到地质变化、施工不合理等主客观因素的影响,致使支护期间时常出现护壁失效的情况。为避免护壁失效对建筑施工造成严重影响,需重视对护壁抢险技术的有效应用,实际施工中,务必做到将信息反馈落实于施工全过程中,并采用信息手段进行基坑施工全过程的监测监督,第一时间发掘基坑支护施工期间存在的护壁失效问题,并采用土方回填等技术来消除问题。同时,若支护施工期间出现边坡渗水现象,施工人员可结合实际情况采用护壁帷幕化学灌浆技术的合理应用,在保证基坑支护效果的同时,进一步缩减施工成本的投入。

2.3 重视变形监测的开展,加强施工补救

做到对基坑支护施工全过程的监测,具体监测内容涵盖地下管线变形、基坑边坡变形以及周围建筑物变形监测等,构建完善的现场变形监测体系,做到对边坡支护施工数据的全面收集。依据对监测数据的分析,帮助人员明确掌握支护结构的实际应用情况,判断基坑支护施工的开展是否存在偏差,并实现对基坑内土体变形现象的第一时间发现,全面掌握基坑支护施工期间存在的地下管线变形、土方沉降等现象。若支护施工存在偏差,可依托于变形监测的开展进行结构参数的第一时间纠正。而针对已建成的施工部位,则需结合实际情况采取合理补救措施来强化施工质量控制。若施工监测期间发现部分位置出现异常情况,相关人员需立即上报问题,依据对异常情况的分析制定科学应急措施并加以实施,避免支护异常情况出现继续恶化的现象。若深基坑施工出现严重滑动、变形的现象,则需第一时间分析其成因并制定科学加固、补救措施,做到对边坡滑动、变形现象的抑制。

2.4 重视对基坑施工进行全过程质控

深基坑支护施工过程的质量控制关乎到边坡支护的整体效果,若支护施工期间产生质量问题,不仅会增大事后补救的难度,甚至会增大深基坑支护施工成本的投入。对此,需重视将全过程质控原则落实于基坑支护施工中,具体体现为:(1)施工准备阶段。要求相关人员加大对现场勘察调研的力度,做到对现场及其周围施工情况的全面掌握,以此为依据科学编制施工图纸。同时,检查降水系统运行情况,保证降水系统的稳定运行。(2)施工阶段。禁止出现锚杆位置、型号、数量肆意更改的现象,并要求人员严格按照规范标准进行钢筋网间距与放坡系数等参数的合理控制。若施工阶段出现工程变更,需组建专家组进行变更评审,保证变更通过审批后方可实施。同时,要求施工人员秉持着分层、分段的原则进行基坑挖掘,并按照分层、分段支护的原则来提升基坑支护效果。做到施工期间开槽支撑、先撑后挖,禁止出现超挖现象。尽可能降低土方开挖过程中对土体造成的扰动。另外,需重视对基坑无支撑暴露时间的缩减,避免因暴露时间过长而影响到基坑支护效果。

3 结束语

深基坑支护施工具有学科复杂、专业众多、技术标准高等特点,一旦施工期间出现任何偏差失误,均会增大基坑支护出现问题的概率。鉴于此,单位需在充分剖析基坑支护尚存问题的前提下,结合对上述措施的实施来提升基坑支护施工水平,确保其边坡支护效果符合建筑施工标准。

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