巖土工程勘察對基坑支護(hù)施工的影響研究

李江波

(榮成市建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)審查中心有限公司，山東 榮成 264300)

0 引 言

隨著中國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，城市空間處于不斷開發(fā)利用的過程之中，在高層建筑飛速涌起的當(dāng)下，如何提升建筑的穩(wěn)定性和安全性成為工程建設(shè)的重難點(diǎn)。因此在工程施工中就要注意基坑支護(hù)施工的有效性和科學(xué)性，以達(dá)到良好的建筑施工效果。

1 基坑支護(hù)工程概念和特點(diǎn)

1.1 基坑支護(hù)工程概念

基坑支護(hù)工程是以保證建筑地下結(jié)構(gòu)的安全性和周邊環(huán)境的安全性為保障，開展的建筑施工保護(hù)措施。其工程原理為通過對基坑側(cè)壁進(jìn)行加固、支撐和保護(hù)，防止在建筑施工過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)坍塌、滑坡等問題?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》中對基坑支護(hù)工程做了非常詳細(xì)的規(guī)定，也成為進(jìn)行基坑支護(hù)工程的技術(shù)規(guī)范。

1.2 基坑支護(hù)工程施工特點(diǎn)

1.2.1 實(shí)踐性和不確定性

基坑支護(hù)工程具有不確定性，這是因?yàn)椋旱谝?，支護(hù)工程設(shè)計(jì)既與巖土層性質(zhì)有關(guān)，巖土層條件不同所要進(jìn)行的基坑支護(hù)型式也不同，也和勘察人員的職業(yè)素質(zhì)及責(zé)任心有關(guān)；第二，基坑設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平也決定了基坑支護(hù)型式是否合理有效；第三，因?yàn)槭┕r(shí)周邊環(huán)境的變化、季節(jié)時(shí)間的變化等各種因素都會(huì)導(dǎo)致基坑支護(hù)型式不同，因此在進(jìn)行基坑支護(hù)工程施工的時(shí)候，要重視實(shí)踐性原則，具體問題具體分析。

1.2.2 事故性和區(qū)域性

因?yàn)椴煌鞘械耐临|(zhì)條件有所不同，所以基坑支護(hù)工程也具有一定區(qū)域性特征，工程師要根據(jù)不同城市的地質(zhì)環(huán)境選擇不同的建筑方案。此外，在近兩年來因?yàn)榛又ёo(hù)工程不當(dāng)導(dǎo)致工程施工出現(xiàn)安全事故的情況屢見不鮮，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，危急施工人員的生命安全，例如珠海市拱北某基坑事故，導(dǎo)致半棟樓宇出現(xiàn)嚴(yán)重的垮塌，不僅難以修復(fù)，且造成的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失非常大。

1.2.3 系統(tǒng)性和臨時(shí)性

基坑支護(hù)工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性和綜合性非常強(qiáng)的工程步驟。為了規(guī)范建設(shè)，中國建筑相關(guān)部門制定了基坑支護(hù)工程的相關(guān)建設(shè)規(guī)定，并根據(jù)破壞的后果嚴(yán)重性進(jìn)行了安全等級(jí)分級(jí)，對基坑支護(hù)工程進(jìn)行了系統(tǒng)性的規(guī)范，成了建筑施工的主要規(guī)范性文件。同時(shí)，基坑支護(hù)工程也是一種臨時(shí)性的工程，所以其建筑施工的安全儲(chǔ)備可以設(shè)計(jì)得不必太高。

2 巖土工程勘察在施工中的重要作用

2.1 巖土工程勘察工作內(nèi)容

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)和建筑施工之前都要進(jìn)行巖土工程的勘察，巖土工程勘察是工程建設(shè)的基礎(chǔ)。其通過技術(shù)論證和評(píng)價(jià)分析，正確反映建筑工程場地的巖土層和水文地質(zhì)條件，對建筑工程設(shè)計(jì)、基坑設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提出指導(dǎo)性意見。巖土工程勘察工作是進(jìn)行一切施工建設(shè)的基礎(chǔ)和前提，并且是能服務(wù)于工程全過程的建筑流程。

2.2 巖土勘察工作的重要性分析

巖土勘察工作的重要性主要體現(xiàn)在兩個(gè)階段，第一是建筑施工設(shè)計(jì)階段，第二是建筑施工全過程。無論是設(shè)計(jì)還是施工階段，都離不開巖土勘察工作。

2.2.1 提供真實(shí)的工程地質(zhì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)

巖土工程勘察工作能為建筑部門提供最正確真實(shí)的工程施工地質(zhì)數(shù)據(jù)、巖體力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)和其他的相關(guān)地質(zhì)資料。但是在市場上我們也發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計(jì)施工單位和建設(shè)業(yè)主為了節(jié)省資金，會(huì)在巖土勘察工作上減少資金投入，如此一來很可能造成地質(zhì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，或者不能查明建筑施工地點(diǎn)的真實(shí)地質(zhì)條件。只有在有效開展工程巖土勘察工作以后，才能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)建筑地點(diǎn)的選擇，保證建筑地點(diǎn)的地質(zhì)條件能滿足工程建設(shè)需要。

2.2.2 減少不良工程出現(xiàn)率，提升工程質(zhì)量

倘若場區(qū)巖土層與勘察資料不符，很可能會(huì)導(dǎo)致施工的時(shí)候出現(xiàn)安全隱患，進(jìn)而導(dǎo)致造價(jià)增多、設(shè)計(jì)變更等問題，因此在勘察階段進(jìn)行科學(xué)合理的勘察是非常有必要的。但是，近年來各地陸續(xù)出現(xiàn)基坑坍塌、突涌流土等基坑事故，究其原因都是因?yàn)閻盒愿偁幍纫蛩貙?dǎo)致巖土工程勘察工作實(shí)施不到位，勘察報(bào)告成果不準(zhǔn)確，從而給后續(xù)的基坑設(shè)計(jì)和施工留下嚴(yán)重的安全隱患。因此，提高巖土勘察成果的準(zhǔn)確性，是基坑設(shè)計(jì)安全、適用、經(jīng)濟(jì)的前提條件。

3 巖土工程勘察對基坑支護(hù)施工的影響

在進(jìn)行合理有效的巖土工程勘察工作以后，才能對工程場區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行合理的分析解讀，進(jìn)而制定科學(xué)有效的基坑支護(hù)施工方案。因此巖土工程勘察工作是進(jìn)行基坑支護(hù)施工的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行建筑施工的基礎(chǔ)。

3.1 妥善解決巖土工程施工中基坑支護(hù)存在的問題

不同的工程地質(zhì)條件不同，現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)條件并不能準(zhǔn)確計(jì)算出工程場區(qū)的地質(zhì)條件，因此巖土工程勘察工作只能測算出一個(gè)大致的范圍，因?yàn)榧夹g(shù)尚不成熟，導(dǎo)致在實(shí)際的施工過程中，更要通過嚴(yán)格的工作規(guī)范，妥善解決好巖土工程施工中基坑支護(hù)工程存在的問題。目前看來基坑支護(hù)工程存在的問題主要有以下兩方面。

3.1.1 基坑設(shè)計(jì)和施工實(shí)際之間存在差異

在工程過程中，因?yàn)楣て诘淖兓⒔ㄖ牧系挠绊懞腿藶橐蛩赜绊?，很可能出現(xiàn)基坑設(shè)計(jì)方案和施工實(shí)際方案存在差異的問題。將誤差穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，是保證基坑工程建設(shè)有效開展的基礎(chǔ)，但是倘若二者間的差距過大，很大程度上會(huì)導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)方案的失效。出現(xiàn)差異變大的原因有以下幾種：施工建設(shè)單位強(qiáng)行施工、偷工減料；建筑施工設(shè)計(jì)人員水平有限、方案欠妥；設(shè)計(jì)方案本身存在不切實(shí)際等。

3.1.2 邊坡修理不合規(guī)范導(dǎo)致出現(xiàn)安全隱患

邊坡修理是進(jìn)行巖土工程施工的基礎(chǔ)，但是在實(shí)際的基坑支護(hù)工程開展過程中，因?yàn)槭┕と藛T的操作手法和施工工藝等問題，導(dǎo)致基坑支護(hù)邊坡修理不符合設(shè)計(jì)要求。最直觀的表現(xiàn)就是在深基坑開挖過程中存在超挖和陡挖的問題，不滿足設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致工程工序不規(guī)范，進(jìn)而導(dǎo)致安全隱患產(chǎn)生。

3.2 提升工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑工程行業(yè)改革

由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，個(gè)別施工單位的基坑支護(hù)工程以經(jīng)濟(jì)性優(yōu)先為原則，導(dǎo)致基坑的安全性和適用性降低。例如，在實(shí)際的施工過程中，我們設(shè)計(jì)人員最常用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論是極限平衡理論，但是通過實(shí)踐證明，該理論測算出的受力數(shù)值誤差比較大，其和實(shí)際的支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的力存在很大的出入，導(dǎo)致基坑支護(hù)工程很難滿足最低的安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，重視基坑支護(hù)工程和巖土勘察的質(zhì)量問題，是做好一個(gè)基坑支護(hù)項(xiàng)目的前提與基礎(chǔ)。

4 提升巖土勘察工作質(zhì)量和基坑支護(hù)施工質(zhì)量的實(shí)踐方案

4.1 規(guī)范巖土勘察工作流程，強(qiáng)化工程管理

巖土勘察工作的質(zhì)量決定著工程質(zhì)量，因此要對巖土勘察工作的流程進(jìn)行合理的規(guī)劃和規(guī)范，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化勘察?？碧焦ぷ髁鞒虘?yīng)從簽訂合同開始，一直延伸到工程交付階段，具體的流程圖如圖1所示?？碧綔y試的結(jié)果準(zhǔn)確性應(yīng)當(dāng)重視起來，除了實(shí)地調(diào)研以外，還要開展室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行分析佐證，以保證勘察資料的準(zhǔn)確性。此外，還要強(qiáng)化工程管理工作，具體的管理工作分為原始資料管理、項(xiàng)目評(píng)價(jià)管理。原始資料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行妥善的保管，所有的勘察報(bào)告內(nèi)容都要進(jìn)行審查,分析資料和勘察實(shí)際能否滿足工程本身需求；重視工程管理，巖土勘察工作的每一個(gè)階段完畢以后，都要進(jìn)行復(fù)核和審查，最后在室內(nèi)試驗(yàn)階段后，還要經(jīng)過工程審核評(píng)價(jià)小組的審核和修改，才能進(jìn)行最后的工程交付。

圖1 巖土勘察工作流程詳細(xì)規(guī)范

4.2 因地制宜，制定最合理的基坑支護(hù)方案

在進(jìn)行基坑支護(hù)工作之前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同地區(qū)的不同實(shí)際情況，制定相應(yīng)的基坑支護(hù)方案。以深基坑工程為例，開挖深度不足6 m一般不會(huì)出現(xiàn)失敗，但是開挖深度一旦超過6 m，那么就要綜合考慮地質(zhì)學(xué)問題和原有的市政地下管網(wǎng)設(shè)計(jì)。地質(zhì)和土質(zhì)條件不同的地區(qū)，也有不同的基坑支護(hù)方案。設(shè)計(jì)人員要充分分析勘察部門提供的地勘報(bào)告以及設(shè)計(jì)單位提供的基坑開挖邊線、地下室結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境圖等各種參考資料，對工程巖土層參數(shù)進(jìn)行整體分析，確定剖面土層參數(shù),確定合理、經(jīng)濟(jì)、安全的基坑支行型式，最后進(jìn)行方案的優(yōu)化調(diào)整。

4.3 建立責(zé)任制度，嚴(yán)抓基坑支護(hù)工作質(zhì)量

為了避免建筑單位盲目趕工期、偷工減料導(dǎo)致基坑支護(hù)工程質(zhì)量參差不齊的問題，相關(guān)政府部門應(yīng)當(dāng)督促建設(shè)單位建立責(zé)任制度，工程負(fù)責(zé)人為第一責(zé)任人，出現(xiàn)問題嚴(yán)懲不貸，嚴(yán)格審查制度，不定期抽查工程質(zhì)量。此外，建設(shè)單位也要將安全生產(chǎn)作為企業(yè)生產(chǎn)的第一要義，嚴(yán)抓基坑支護(hù)工程質(zhì)量，保證工程的有序開展、安全開展，做良心生產(chǎn)建設(shè)的施工單位。

4.4 加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)，以技術(shù)帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展

科技是發(fā)展的第一要義，因此無論是巖土工程勘探工作，抑或是基坑支護(hù)工程建設(shè)，都要以技術(shù)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的又好又快發(fā)展。以基坑支護(hù)中錨桿注漿工藝為例，常見的有一次常壓注漿和二次壓力注漿，但是實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)后，采用二次高壓注漿，能有效提升錨桿質(zhì)量。實(shí)踐證明，二次高壓注漿能實(shí)現(xiàn)最高2倍黏結(jié)強(qiáng)度提升。工程施工單位也要加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)，不斷提升工作素質(zhì)，提升勘探準(zhǔn)確性和基坑支護(hù)工作質(zhì)量。再者，目前的科學(xué)技術(shù)水平限值還很難達(dá)到三維立體的勘察目標(biāo)，因此科研部門也要加快技術(shù)研發(fā)，不斷促進(jìn)建筑行業(yè)的精細(xì)化和科學(xué)化發(fā)展。

5 結(jié)束語

總而言之，在工程建設(shè)中，要高度重視巖土工程勘察對基坑支護(hù)的影響?？辈焓潜ＷC安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而安全生產(chǎn)正是一個(gè)建筑企業(yè)的良心表現(xiàn)，更是保證建筑施工一線人員人身安全的最后一道防線。在工程施工開始之前，要對工程所在地的地質(zhì)條件、水文條件、原有的地下管網(wǎng)規(guī)劃等進(jìn)行詳細(xì)的勘察與調(diào)查，從而保證工程勘察工作的有效開展。