軟土地基中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制措施研究

陳 林

(云南世博建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，云南 昆明 650228)

軟土地基中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制措施研究

陳 林

(云南世博建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，云南 昆明 650228)

對(duì)軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍進(jìn)行了分析，并對(duì)各種支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行研究，得到相對(duì)具體的施工質(zhì)量控制措施，確保深基坑的施工安全及施工質(zhì)量。

軟土地基，深基坑，支護(hù)結(jié)構(gòu)

隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展，高層、超高層建筑在我國(guó)的建筑占有率逐年升高，地鐵工程、橋涵、地下隧道等地下工程數(shù)量也逐年增多，充分利用地下空間成為我國(guó)土木工程領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。在上述高層、超高層的地下室及地鐵、橋涵等工程的數(shù)量及施工技術(shù)提高的背景下，推動(dòng)了我國(guó)基坑工程的理論及施工技術(shù)的發(fā)展。在深基坑開挖過(guò)程中需設(shè)置基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、對(duì)地下水位進(jìn)行控制、對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)等，并且未來(lái)在深基坑開挖時(shí)還會(huì)遇到更多難題及相關(guān)要求。尤其在我國(guó)的南方地區(qū)，多數(shù)地基為軟土地基，在對(duì)軟土地基進(jìn)行開挖時(shí)經(jīng)常遇到地基土體隆起、整體或局部滑動(dòng)等從而影響工程工期、增加工程投資、影響工程施工質(zhì)量，且存在相應(yīng)的安全隱患。因此在對(duì)軟土地基進(jìn)行開挖施工時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)是深基坑開挖中必不可少的部分，設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)驗(yàn)算，施工后還需對(duì)此部分進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一步施工。本文根據(jù)軟土地基中深基坑支護(hù)形式及應(yīng)用分析，得到相應(yīng)的施工質(zhì)量控制措施，確保安全施工[1-5]。

1 軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式

軟土地基深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式工程應(yīng)用率最高的主要有土釘墻、重力式水泥土墻、型鋼水泥土墻、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻五種形式。

1.1土釘墻

土釘墻在軟土地基中主要應(yīng)用于地下水位以下或經(jīng)過(guò)人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土卵石土。使用此種支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑深度一般為5 m～6 m，最多為7 m～8 m。土釘墻發(fā)生破壞時(shí)主要分為內(nèi)破壞模式和外破壞模式，其中內(nèi)破壞模式主要發(fā)生在土釘墻內(nèi)部，外破壞模式主要發(fā)生在土釘墻外部，如土體滑移破壞及承載力破壞等。使用土釘墻的最大缺點(diǎn)是易對(duì)土體產(chǎn)生污染，且施工不當(dāng)時(shí)易使邊坡產(chǎn)生整體滑坡，從而產(chǎn)生相應(yīng)的安全事故。

1.2重力式水泥土墻

重力式水泥土墻主要應(yīng)用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量高的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、砂土及砂質(zhì)粘土等較硬質(zhì)的地基土體中。將重力式水泥土墻應(yīng)用于軟土地基中時(shí)，支護(hù)的深度不宜大于6 m。重力式水泥土墻的缺點(diǎn)是抗側(cè)向位移能力弱、易對(duì)周邊土體產(chǎn)生污染。

1.3型鋼水泥土墻

型鋼水泥土墻主要以水泥土墻作為基礎(chǔ)，主要應(yīng)用于粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土層等軟弱地基。型鋼水泥土墻主要是由型鋼和水泥土組合而成，型鋼作為支護(hù)結(jié)構(gòu)中的擋土結(jié)構(gòu)，水泥土作為支護(hù)結(jié)構(gòu)中的止水帷幕。相關(guān)研究及現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)表明：當(dāng)墻體的位移變形較小時(shí)水泥土對(duì)型鋼水泥土墻的剛度有一定的影響。因此對(duì)型鋼水泥土墻進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)確保水泥土與型鋼形成一個(gè)整體，兩者具有良好的粘結(jié)性能。

1.4鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁具有造價(jià)低、鉆孔速度快、所需設(shè)備簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用于各類地基支護(hù)結(jié)構(gòu)中。鉆孔灌注樁的缺點(diǎn)是成孔時(shí)需使用鉆機(jī)和泥漿護(hù)壁共同施工，施工時(shí)排放的大量泥漿對(duì)周圍環(huán)境污染較大，但可使用新型的旋挖成孔鉆機(jī)和套筒螺旋成孔鉆機(jī)等新型鉆機(jī)進(jìn)行施工，施工時(shí)僅排放少量泥漿或零排放泥漿，但造價(jià)相對(duì)較高。

1.5地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是主要應(yīng)用于軟土地基中的現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土剪力墻，地下連續(xù)墻的適用范圍較廣，且地下連續(xù)墻內(nèi)的橫向鋼筋為連續(xù)鋼筋，既可傳遞水平及橫向彎矩，同時(shí)也可傳遞豎向剪力及水平剪力。

2 軟土地基中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1土釘墻

對(duì)土釘墻進(jìn)行施工時(shí)，除應(yīng)滿足常規(guī)的基坑開挖要求外，還應(yīng)滿足以下施工要求：

1)在進(jìn)行施工前，監(jiān)理應(yīng)對(duì)基坑的開挖尺寸及開挖位置進(jìn)行確認(rèn)，施工時(shí)應(yīng)對(duì)土釘墻的平面位置、基坑坑底標(biāo)高、坑壁坡度及降水排水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，并實(shí)時(shí)關(guān)注基坑周圍土體的變形情況。

2)施工前及施工后禁止在坑頂2 m范圍內(nèi)及邊坡上堆放土體及其他相關(guān)建筑材料等，在2 m范圍以外位置堆放物品時(shí)，堆放高度不應(yīng)大于1.5 m。若在基坑頂附近需設(shè)置重型機(jī)械作業(yè)時(shí)應(yīng)設(shè)置專門平臺(tái)或設(shè)置相應(yīng)基礎(chǔ)再進(jìn)行施工，運(yùn)輸車輛應(yīng)在安全防護(hù)距離外行駛。

3)施工過(guò)程中應(yīng)在基坑頂四周設(shè)置排水溝，避免自然降水進(jìn)入基坑中?？拥讘?yīng)設(shè)置抽排設(shè)備，避免在坑底積水從而影響邊坡穩(wěn)定性。

4)當(dāng)土釘墻上出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)立即使用水泥漿進(jìn)行封堵，避免因滲水而影響施工安全及施工質(zhì)量。

2.2重力式水泥土墻

對(duì)重力式水泥土墻進(jìn)行施工時(shí)，除應(yīng)滿足常規(guī)的基坑開挖要求外，還應(yīng)滿足以下施工要求：

1)在基坑開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)坑底的滲水情況及水泥土墻的密閉性進(jìn)行檢查，當(dāng)檢查結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)立即對(duì)其缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。

2)施工時(shí)及施工完成后對(duì)重力式水泥土墻和基坑周圍設(shè)施或建筑的位移變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保施工安全、施工質(zhì)量及周圍建筑的安全使用。

2.3型鋼水泥土墻

對(duì)型鋼水泥土墻進(jìn)行施工時(shí)，除應(yīng)滿足常規(guī)的基坑開挖要求外，還應(yīng)滿足以下施工要求：

1)施工時(shí)對(duì)型鋼水泥土墻的標(biāo)高、尺寸偏差及樁徑進(jìn)行檢查，確保成樁質(zhì)量。

2)對(duì)型鋼的插入深度、墻頂標(biāo)高、墻的平面位置進(jìn)行檢查，確保滿足規(guī)范允許偏差。

3)當(dāng)相鄰的樁施工間隔大于24 h時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)樁處理。

4)施工完成后對(duì)型鋼水泥土墻進(jìn)行鉆芯取樣并測(cè)其抗壓強(qiáng)度，確保滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4鉆孔灌注樁

對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行施工時(shí)，除應(yīng)滿足常規(guī)的基坑開挖要求外，還應(yīng)滿足以下施工要求：

1)在對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行成孔試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定性及孔底淤泥厚度進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，避免因上述因素而影響成孔質(zhì)量。

2)鉆孔灌注樁澆筑完成后應(yīng)使用非金屬超聲波檢測(cè)儀對(duì)澆筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

3)使用小應(yīng)變法對(duì)鉆孔灌注樁的樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行鉆芯取樣確保混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5地下連續(xù)墻

對(duì)地下連續(xù)墻進(jìn)行施工時(shí)，除應(yīng)滿足常規(guī)的基坑開挖要求外，還應(yīng)滿足以下施工要求：

1)進(jìn)行地下連續(xù)墻施工前，應(yīng)對(duì)基坑底部因附加變形而產(chǎn)生的隆起現(xiàn)象進(jìn)行控制。當(dāng)基坑底部土質(zhì)較軟時(shí)應(yīng)對(duì)被動(dòng)土體地基進(jìn)行相應(yīng)加固處理再進(jìn)行施工，減小基坑底部的附加變形。

2)對(duì)于狹長(zhǎng)形基坑，應(yīng)對(duì)其四周邊坡變形進(jìn)行控制。當(dāng)基坑底部圖紙較軟時(shí)應(yīng)考慮到地下連續(xù)墻因降水而引起的變形，尤其是水平變形。為解決此類問(wèn)題可在地下連續(xù)墻最上部設(shè)置水平支撐，之后再進(jìn)行相應(yīng)降水施工，減小地下連續(xù)墻的變形，確保施工安全。

3)在進(jìn)行地下連續(xù)墻施工時(shí)，應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行泥漿護(hù)壁施工，具體使用哪種類型的泥漿應(yīng)根據(jù)土體條件進(jìn)行選擇。在進(jìn)行地下連續(xù)墻基坑開挖時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泥漿液面高度，確保泥漿液面高于地下水位0.5 m，且距離導(dǎo)墻頂面0.3 m以下。當(dāng)土質(zhì)條件較差時(shí)應(yīng)使用大截面導(dǎo)墻基礎(chǔ)。

4)開槽施工前已經(jīng)對(duì)土體進(jìn)行勘察，確定槽段深度內(nèi)存在軟弱土層時(shí)，應(yīng)在開挖坑槽前使用水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁等施工工藝對(duì)坑槽進(jìn)行預(yù)加固，確保坑槽的穩(wěn)定性，施工質(zhì)量及施工安全。

5)在進(jìn)行吊裝鋼筋籠時(shí)應(yīng)專門編制相應(yīng)吊裝方案，當(dāng)?shù)跹b方案通過(guò)審批后再進(jìn)行相應(yīng)吊裝施工。

6)坑槽開挖過(guò)程中應(yīng)對(duì)基坑周圍建筑物的沉降變形及傾斜變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)周圍建筑物出現(xiàn)明顯的沉降及變形時(shí)應(yīng)立即停止開挖施工，并對(duì)坑壁進(jìn)行相應(yīng)加固處理，避免周圍建筑物出現(xiàn)開裂、垮塌等其他嚴(yán)重事故，確保附近居民的安全及施工安全。

7)當(dāng)基坑附近有既有建筑物時(shí)，應(yīng)對(duì)坑槽寬度進(jìn)行控制，盡量將坑槽寬度設(shè)置在4 m以內(nèi)，以確保附近居民的生活安全。

8)成槽時(shí)及成槽后禁止在坑槽附近堆放建筑材料、土體等且禁止重型車輛及碾壓機(jī)在坑槽附近行駛，避免因上部荷載較大而導(dǎo)致坑槽側(cè)面土體發(fā)生整體或局部失穩(wěn)而產(chǎn)生坍塌，確保施工人員安全及施工質(zhì)量。

9)成槽施工時(shí)應(yīng)提前做好坑底排水設(shè)施，且對(duì)泥漿護(hù)臂中產(chǎn)生的廢棄泥漿進(jìn)行處理，避免積水影響施工質(zhì)量，避免廢棄泥漿產(chǎn)生環(huán)境污染。

3 結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)尤其是深基坑支護(hù)屬于巖土工程中的新領(lǐng)域，不同的地質(zhì)條件及結(jié)構(gòu)形式對(duì)基坑支護(hù)設(shè)施的要求也不同。本文即根據(jù)軟土地基中基坑支護(hù)施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定受力，從而確?；庸こ痰氖┕べ|(zhì)量及施工安全。

[1] 姜 波.某深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形分析與數(shù)值模擬[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(1):37-41.

[2] 李 瑛,陳 東,劉興旺,等.預(yù)應(yīng)力型鋼組合支撐應(yīng)用于軟土基坑支護(hù)[J].巖土工程學(xué)報(bào),2014(S1):51-55.

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Studyonqualitycontrolmeasuresoffoundationpitretainingstructureinsoftsoilfoundation

ChenLin

(YunnanExpoConstructionSupervisionCo.,Ltd,Kunming650228,China)

Based on the soft soil deep foundation pit supporting structure characteristics and application scope were analyzed and studied according to the various supporting structure construction quality control measures of construction quality control measures of concrete, to ensure the construction safety and construction quality of the deep foundation pit.

soft soil foundation, deep foundation pit, supporting structure

TU712.3

A

1009-6825(2017)26-0202-02

2017-07-05

陳 林(1976- )，男，工程師