巖土工程地基基礎(chǔ)施工可行性及基坑開挖支護(hù)措施

摘要：巖土工程在建筑等很多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，也為建筑選址、災(zāi)害預(yù)防提供了有利的支持。巖土工程是建筑工程的重要組成部分，對(duì)于工程整體的安全有著至關(guān)重要的影響，必須加強(qiáng)對(duì)巖土工程的重視。本文主要以"富江一品"項(xiàng)目為例，對(duì)巖土工程地基基礎(chǔ)施工可行性和基坑開挖支護(hù)措施進(jìn)行了分析，希望可以為后續(xù)相關(guān)工作提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：巖土工程;地基基礎(chǔ)施工;可行性分析;基坑開挖支護(hù)措施;錨支護(hù)

中圖分類號(hào)：TU753 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ???文章編號(hào)：1671-2064（2019）17-0000-00

0 引言

伴隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，對(duì)工程建筑提出了更加高的標(biāo)準(zhǔn)。其中，巖土工程對(duì)我國的建筑系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。而深基坑支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用，能夠高效地提高巖土工程建筑的水準(zhǔn)。對(duì)此，接下來將結(jié)合工程實(shí)例對(duì)巖土工程地基基礎(chǔ)施工可行性和基坑開挖支護(hù)措施予以詳盡闡述，希望能夠進(jìn)一步能夠提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程實(shí)例

1.1 工程概況

“富江一品”項(xiàng)目是衡陽市雁峰區(qū)紀(jì)委招商引資的重點(diǎn)項(xiàng)目，建成后將成為衡陽城市現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和休閑經(jīng)濟(jì)先行區(qū)的重要地標(biāo)?？傆玫孛娣e19513m²，規(guī)劃建設(shè)2棟32層的住宅及1棟41層的江景超高層酒店。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)踏勘資料，地質(zhì)環(huán)境基本未受破壞，地形地貌簡單，確定場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí);場(chǎng)地內(nèi)地基巖土層分布不均勻，地基巖土種類較多，綜合分析確定地基等級(jí)為二級(jí)。綜合判定該擬建工程的巖土勘察等級(jí)為甲級(jí)。擬建工程概況見表1。

1.2 地質(zhì)地層概況

擬建場(chǎng)地屬侵蝕堆積河谷平原地貌類型，為湘江河流Ⅱ級(jí)階地堆積地貌。現(xiàn)將各巖土體的主要特征由新到老分別描述如：

（1）雜填土（Q₄^ml）：雜色，主要由黏性土及少量建筑垃圾組成，為新近人工堆積，結(jié)構(gòu)松散，尚未完成自重固結(jié)。（2）粉質(zhì)黏土（Q₄^al）：褐黃色、紅褐色，呈可塑-硬塑狀，主要由黏粒及少量粉粒組成，粉粒含量自上而下逐漸增多。（3）中粗砂（Q₄^al）：雜色，稍密，濕-飽和，主要由石英及長石顆粒組成。（4）圓礫（Q₄^al）：雜色，呈稍密-中密，濕-飽和狀態(tài)，圓礫以亞圓形為主，其母巖主要由花崗巖、灰?guī)r及石英砂巖組成等。（5）全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（E）：褐黃色、褐紅色，原巖風(fēng)化劇烈，結(jié)構(gòu)已基本破壞，巖芯呈土柱狀，局部夾有少量強(qiáng)風(fēng)化碎塊。（6）強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（E）：紫紅色、灰綠色，巖石風(fēng)化劇烈，原巖結(jié)構(gòu)大部分已遭破壞，節(jié)理裂隙發(fā)育。（7）中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（E）：紫紅色、灰綠色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，多為泥質(zhì)膠結(jié)。

2 地基基礎(chǔ)施工可行性分析

（1）正式開始施工后，當(dāng)場(chǎng)地開挖到設(shè)計(jì)地下室底板標(biāo)高后發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)地內(nèi)的特殊性巖土為雜填土、軟塑狀粉質(zhì)黏土、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖軟弱夾層等，同時(shí)巖土體整體較為穩(wěn)定。施工場(chǎng)地預(yù)處理比較到位，視野開闊、平整度達(dá)標(biāo)，能夠?yàn)槌蓸妒┕さ於己玫幕A(chǔ)。但正式施工前仍需對(duì)主樓實(shí)施逐樁探巖處理。（2）據(jù)鉆探揭示的地質(zhì)剖面，擬建場(chǎng)地未跨越兩種不同工程地質(zhì)單元或地質(zhì)層，地基土分布相對(duì)均勻。但根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地強(qiáng)/中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖巖面埋深起伏較大，局部地段持力層底面標(biāo)高的坡度大于10%，且中風(fēng)化巖層中夾有軟弱層，呈透鏡體狀分布，巖體完整性區(qū)域變化大，故判定擬建場(chǎng)地的地基屬于不均勻地基。建議在基礎(chǔ)施工前應(yīng)進(jìn)行逐樁探巖，確保樁端穿過軟弱夾層嵌入穩(wěn)定持力層中，對(duì)中風(fēng)化巖層局部較破碎、溶蝕孔洞發(fā)育地段，應(yīng)進(jìn)行高壓注漿處理，以確?；A(chǔ)穩(wěn)定性。（3）場(chǎng)地內(nèi)及周邊一定范圍內(nèi)未見大的區(qū)域性斷裂構(gòu)造帶通過，勘察鉆孔也未揭露有明顯的構(gòu)造巖，場(chǎng)地?cái)嗔褬?gòu)造不發(fā)育，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件屬相對(duì)穩(wěn)定地塊。場(chǎng)地原地貌類型為湘江河Ⅱ級(jí)階地，地勢(shì)較平坦，在自然條件下未發(fā)生過泥石流、滑坡體、崩塌體、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。但場(chǎng)地基底泥質(zhì)粉砂巖中含可溶性礦物，中風(fēng)化層中局部地段溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，但其下巖土體較穩(wěn)定，對(duì)基礎(chǔ)施工影響較小。

綜合上述，本場(chǎng)地區(qū)域穩(wěn)定性好，場(chǎng)地穩(wěn)定性好，適宜本工程的建設(shè)^[1]。

3 巖土工程基坑開挖支護(hù)技術(shù)措施分析

該工程擬建筑物場(chǎng)地中包含兩層地下室，高度約11m，在對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行施工的過程中需要進(jìn)行基坑開挖和支護(hù)，這就需要根據(jù)場(chǎng)地巖土條件和環(huán)境、基坑深度等確定基坑安全等級(jí)。由于本建筑場(chǎng)地地面標(biāo)高為58m，地下室底板標(biāo)高為52m，開挖基坑深度為6m，基坑周圍的土層一般為圓礫層、粉質(zhì)黏土層等，因此，基坑安全等級(jí)為二級(jí)。

在施工現(xiàn)場(chǎng)和道路比較接近的有北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)，西側(cè)基坑邊線緊鄰著道路，此段有2～5m的邊坡，采用漿砌石進(jìn)行支護(hù)。為了避免在基坑開挖過程中對(duì)建筑物造成安全問題，可在開挖之前使用支護(hù)。在場(chǎng)地南側(cè)不存在重要的建構(gòu)筑物，可以進(jìn)行放坡開挖和錨桿支護(hù)等技術(shù)措施。具體的基坑開挖支護(hù)技術(shù)措施如下^[2-4]：

3.1鋼板樁支護(hù)技術(shù)措施

施工人員利用對(duì)鉗口式或鎖口式的熱軋型鋼予以進(jìn)一步地加工處置，然后制成鋼板樁，接著銜接好各個(gè)鋼板樁，共同組成一個(gè)鋼板樁墻，在支護(hù)環(huán)節(jié)發(fā)揮著強(qiáng)有力的擋水、擋土效用?，F(xiàn)如今，在巖土工程基坑支護(hù)的環(huán)節(jié)之中，直腹板型和U字型已經(jīng)成為較為普遍的鋼板截面模式。鋼板樁具備操作便捷的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前運(yùn)用得比較地廣泛，不過，這一措施也有不足之處，即在運(yùn)用鋼板樁支護(hù)技術(shù)的時(shí)候，四周地基可能遭到一定損傷，從而出現(xiàn)變形、震動(dòng)等問題。鋼板自身擁有柔性的特殊屬性，在施工過程中倘若無法安置好支撐系統(tǒng)和錨拉系統(tǒng)，也會(huì)產(chǎn)生變形的現(xiàn)象。所以，鋼板樁支護(hù)措施并不適合用在建筑密集程度高的范圍。當(dāng)?shù)叵率沂┕そY(jié)束后，在抽離出鋼板樁之時(shí)，務(wù)必要對(duì)四周地基土、地表土的作用力予以考量。

3.2 排樁支護(hù)技術(shù)措施

施工人員把鋼筋混凝土孔樁安置在基坑周邊，然后再把鉆孔注入樁用成為擋土的架構(gòu)，這就是排樁支護(hù)措施。在運(yùn)用這一措施的時(shí)候，務(wù)必要保證樁列間保持一定間隔，由此方便樁的效用可以全面地發(fā)揮。不僅如此，樁列形式的灌注樁自身具備足夠的結(jié)構(gòu)剛度，不過各自的樁體會(huì)有各自的連系差，工程人員務(wù)必要考量這一部分細(xì)節(jié)，由此確保樁頂大面積混凝土澆筑的品質(zhì)水平，避免基坑內(nèi)部出現(xiàn)地下水或者其他土粒雜物。對(duì)樁背、樁間等方位，需要采取高壓注漿的手段。排樁支護(hù)技術(shù)措施諸多，涵括了止水帷幕和旋噴樁等，其突出性的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在，其不單單可以采取人工挖空的手段，也可以進(jìn)行機(jī)械鉆孔。施工技術(shù)可操作性強(qiáng)，不需要使用大型的機(jī)械設(shè)備，在施工過程中對(duì)周邊產(chǎn)生的影響甚微。

3.3 土釘墻支護(hù)技術(shù)措施

通常而言，在土體比較平穩(wěn)安全的地帶，方可使用土釘墻支護(hù)技術(shù)措施。僅有當(dāng)土體自穩(wěn)水平高，該環(huán)節(jié)方可正常運(yùn)行。和其他的技術(shù)措施相比，土釘墻支護(hù)措施不但所需的投入費(fèi)用少，工作周期短，而且還可以按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)狀況與項(xiàng)目屬性，縮減墻體和樁體的占地范圍。但是，根據(jù)有關(guān)資料表明，土釘墻極有可能遭受水的干擾，不可以當(dāng)作擋水結(jié)構(gòu)，同時(shí)在使用這一手段的時(shí)候，務(wù)必要預(yù)先完成降水處理。

3.4 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)措施

在巖土工程深基坑支護(hù)施工中，地下連續(xù)墻不僅具有良好的整體剛度，而且可以有效發(fā)揮止水、防滲等功能，因此，在地質(zhì)條件復(fù)雜、軟土地基中的應(yīng)用較為普遍?，F(xiàn)階段，地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)在許多了工程中都得到充分應(yīng)用，隨著科技水平不斷提高，基坑支護(hù)施工出現(xiàn)了許多新技術(shù)與新設(shè)備，地下連續(xù)墻不僅可以用作擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，還能在建筑主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻體系構(gòu)建中發(fā)揮作用，在支護(hù)方法有效的情況下，采用該技術(shù)能夠有效處理土體變形問題。

3.5 錨桿支護(hù)技術(shù)措施

這一技術(shù)措施即利用主動(dòng)形式來穩(wěn)固巖土，其主要的構(gòu)件即錨桿。在穩(wěn)固的巖土層中嵌入一個(gè)錨桿，另一端聯(lián)結(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)，在此前提下提供一定的預(yù)應(yīng)力，這時(shí)，錨桿桿體就會(huì)引發(fā)受拉力，全面地調(diào)動(dòng)巖土地層的深層能量，進(jìn)而提升基坑平穩(wěn)水平。錨桿支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于使用的范圍甚廣，不易受基坑深度的影響，同時(shí)可以與其他支護(hù)技術(shù)一同兼用。但值得留意的是，在有機(jī)土質(zhì)中不可以運(yùn)用錨桿支護(hù)措施。

4 結(jié)語

綜上所述，巖土工程的基坑施工較為復(fù)雜，且存在安全隱患，在對(duì)基坑進(jìn)行施工的過程中，需要做好基坑支護(hù)施工的安全措施，并結(jié)合工程實(shí)際情況，分析影響基坑施工的因素，從而選擇合理的施工方案，確?；鶎又ёo(hù)的施工質(zhì)量，為基坑的安全施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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收稿日期：2019-07-24

作者簡介：武興龍（1985—），男，甘肅酒泉人，本科，工程師，研究方向：工程地質(zhì)勘察。