淤泥质土深基坑开挖机施工支护方案分析

2020-09-14 12:24:19 中国房地产业·上旬 2020年9期

李政

【摘要】基坑工程是整个建筑工程能顺利施工的前提和基础,而基坑工程所联系的环节又多,例如支护、挡土、防水等环节。本文主要探讨的是针对淤泥质土深基坑开挖施工支护方案的分析。

【关键词】淤泥质土;深基坑开挖;施工支护方案

由于受多种分工环节的影响,基坑工程在施工过程中就要考虑到各种因素,而淤泥土质的深基坑开挖是基坑工程中难度较大的一项工程。如果没有注意到其中的某一环节,就很容易影响整个基础工程,导致发生经济损失,严重的话甚至会威胁到施工人员的生命安全[1]。淤泥质土的深基坑开挖支护方案主要包括两部分,一是挡土体系,二是防水止水体系,本文主要从这两个方面进行分析。

1、淤泥质土深基坑开挖挡土体系支护方案

1.1水泥土重力式挡墙

在淤泥质土的深基坑开挖中,应用较为广泛的是水泥土重力式挡墙,在砂层和深厚淤泥的止水问题上能得到很好的解决。一般来说,场地的上坡、下坡重力式挡墙都不一样,例如上坡采用的施1~2m坡,下坡4~5m坡。同时挡墙在深度和宽度上也具有很多的要求和考虑,例如开挖深度、淤泥等,或者一些土体的物理学指标以及化学指标等。

1.2钢板桩加刚型支撑

钢板桩是一种能挡水挡土的连续性钢板桩,主要依靠相互连接咬合锁口的热轧型钢。一般在市政管道的管沟开挖上会常用到钢板桩加型钢进行支撑的支护形式,通常适合用钢板桩加型钢支撑的基坑类型为长方形。在淤泥质土的深基坑开挖中,也会受到钢板桩刚度的局限,可能会在深厚淤泥层中产生长达10~20cm的变形。但是也因钢板桩具有较好的延性,因此只要不出现支撑构建上的问题,就能保障支护结构的安全。

1.3联合支护结构

在淤泥质土的深基坑支护方案中,还需要采用钻孔灌注桩联合深层水泥搅拌桩支护[2]。在淤泥质土中,要做到很好的经济效果,就必须控制土钉提供的拉力,单根土钉的拉力有限,尤其是在基坑深度大于5m时,就一定要重视到土钉的密度性,才能控制变形。从优势上来说,钻孔灌注桩支护和深层水泥搅拌桩支护的作用各不相同,一个挡土,一个止水帷幕的主要作用,联合在一起就充分发挥了各自的优势。在联合支护结构过程的内支撑中增加一道或两道钢筋混凝土,只需要在支撑结构的截面尺寸上进行增大,就能提高承载力。钻孔灌注桩联合深层水泥搅拌桩支护结构的内支撑在附属构件上包含的因素也较多,因此对附属构件的要求就更高,无论是基坑的平面尺寸大小上,还是长度和截面尺寸的内支撑长短、大小上,任何一个环节出现问题,就会造成严重的经济损失。

2、淤泥质土深基坑开挖防水体系支护方案

除了在挡土体系上的淤泥质土深基坑开挖支护方案,在基坑工程中,还需要进行防水止水方面的措施。主要有以下几方面的措施。

2.1降水方案

在淤泥质土深基坑开挖支护方案中,可以通过明沟集水井排水的方式解决渗透性能一般的淤泥质土缺点[3]。基坑要想保持干燥的状态,就需要通过集水井不断排走地下水,主要依靠的方法是在基坑内、外设置明沟、集水井能设备。从优势上来说,明沟排水在施工上没有较为复杂的操作,并且在设备要求上也较为简单,没有较高的降水费用,比较容易进行管理维护。在排水设备的放置位置上,一般都是在基础轮廓线以外设置排水沟和集水井,通常来说,与坡脚的距离,排水沟应该保持在0.3m以上;在深度上和挖土面相比,应该保持低0.4~0.5m。和排水沟相比,集水井的放置位置就要较低了,一般会低0.5~1.0m,并且存在一定的变动性,并且集水井位置会因越来越深的基坑挖深程度而加深。

2.2排水板设置方案

在实际的基坑设计过程中,为了处理淤泥质地基,就需要采用到塑料排水板的设计,在淤泥质地中插入插板机,利用上部预压荷載将淤泥质地中的空隙水排到上部铺垫的砂层中,再通过其他地方排出空隙水,实现软基的固结加速。在淤泥质土深基坑开挖的排水处理中,还需要进行外围防水措施的处理,为了避免水从地下渗透出来,可以采用水帷幕的方式进行防水。降水井和明坑设置在需要开挖的区域内,不仅可以对土层水和地下水及时抽排,还能表层土结合降水措施加快疏干[4]。

2.3临时铺设道路进行分层掏挖

深基坑的开挖在实际的施工中是需要进行划分区域的,并且每个区域的施工方案还不尽相同,行车道路的开挖路线按照区域不同进行具体的开挖。在进行开挖施工前,要首先清除行车道路位置上的地表杂质,然后中粗砂铺设150mm,砖渣压实后回填500~600mm,为了满足挖土机和车辆的使用,可以铺设一条坑内的临时道路。在分层挖运上,可以联合挖土机和人工配合的方式进行土方开挖。淤泥土质不适合机械操作,为了弥补这方面的缺点,就需要在淤泥土质上铺设钢板,将受力面积增大,这样就可以降低在淤泥质土上因机械行走造成的过大扰动,要保持每层约1m的掏挖深度。

2.4加强监测位移和变形

在淤泥土质中,深基坑开挖的稳定情况可以通过对其加强位移和变形监测来及时把控住。监测频率可以根据基坑开挖时期的不同进行不同频率的检测,例如在挖土期间就可以进行1天1次的监测,除此之外的时间可以通过3天1次的频率进行监测。另一方面,加强监测,就可以及时掌握在基坑开挖过程中的异常情况,如出现在设计报警值上土体深层水平位移值大于或者等于时,就能通过紧急应对措施进行及时的分析、解决。

结语:

从上述分析中可以看出,在淤泥质土深基坑的开挖支护方案的设计中,需要考虑基坑开挖的周边环境,根据多方面的因素设计因地制宜,具有科学与合理性的设计方案,力求做到不管是在施工的工期安排、地质条件等因素上,还是在经济造价上都要做到合理的支护方式[5]。在淤泥土质中,因其较高的水量特点,导致在整个基坑的工程中,是难度最为大的支护工程。这就要求在设计后的开挖过程中,不仅需要考虑挡土体系的支护方案设计,还需要考虑防水止水支护体系的设计,保证整个深基坑支护工程的质量。

参考文献:

[1]丛民龙,张晶.深基坑土方开挖及支护施工安全技术探讨[J].百科论坛电子杂志,2019,000(008):649.

[2]于雅琳,陈榕,郝冬雪,等. 淤泥质地层深基坑施工力学机理模型试验研究[J].四川建材,2018,44(10):102-103+106.

[3]郭上加.深基坑淤泥质土层分层开挖技术分析[J].福建建材,2018,000(006):60-61,9.

[4]张婷超.关于淤泥质土深基坑土方开挖施工质量控制的研究探讨[J].建筑工程技术与设计,2014(18).

[5]俞天雷.淤泥质土超大面积建筑深基坑支护施工技术的探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2012,000(008):36-36,39.