歐勁羽
(恒億集團有限公司,福建 龍巖 364000)
在經濟的推動下,城市建設步伐加快,人口增多,建筑規模不斷擴大,城市土地資源受到限制。在此背景下,高層建筑逐漸興起,數量也越來越多,人們需要更大的使用空間,只能從地下室獲取,基坑越挖越深。深基坑技術在我國興起的較晚,而且受各種因素影響,存在著很大的安全問題,對整個建筑的穩定和周圍環境有很大影響,稍有不慎,就有可能造成極大損失,所以必須做好相關的設計和施工工作。
深基坑工程多是指有三層以上地下室或開挖深度超過5m的基坑的土方開挖、支護及降排水工程,有些基坑深度不夠5m,但地質條件或地下管線較為復雜的工程也可歸于深基坑工程范圍。
深基坑需要承載很大的壓力,工藝技術十分復雜,稍有不慎,就有可能帶來巨大損失。如基坑支護失去應有的效應,則可能會引起附近房屋、地下管線的開裂,形成工程糾紛,輕則損害工程質量,重則威脅工作人員的安全。
隨著城市人口的不斷增長,環境容量趨于飽和,可利用的城市土地資源面臨著緊張趨勢,在滿足人們居住需求的同時,為了節約土地資源,房屋建筑逐漸朝豎向發展,即高層建筑。相應的地下室增多,基坑深度不斷增加。
在沿海等經濟比較發達的一些城市,地質條件較差,出現的問題越來越多。在這些城市中,高層建筑較為普遍,且所在位置離城市主要干線較近,不但人口眾多,而且建筑稠密。對于陳舊的建筑,地上與地下管線十分密布。所以,基坑開挖工程除了維護基坑本身的穩定,還需保證周圍的建筑物不受破壞。
準備階段是整個工程的基礎,首先應做好施工方案的設計工作,施工方案對深基坑支護工程有著重大意義。為提高施工的安全性,必須保證設計方案的科學合理性。方案設計人員盡量掌握一定的實踐經驗,并提前對施工現場進行勘察。在掌握專業知識的基礎上結合當地的實際環境,設計出經濟、科學、適用的深基坑支護方案。其次,深基坑支護有其特殊性,在準確設計方案的基礎上,還需有一支專業的施工隊伍執行深基坑支護工作。此外,監查工程師要認真的對施工單位提交的施工方案進行審核,對于難以滿足施工要求的條款,要要求設計方修改完善后按相關程序進行申報,對于特別復雜的施工方案還要進行多專家的匯審,等到審核批準過后才能實施。施工專項方案對具體施工十分重要。
施工階段是整個工程的關鍵部分,首先應做好信息管理工作。深基坑施工質量的關鍵在于基坑的剛性和穩定性,即保證施工工程不會發生沉降及水平方向的位移或傾斜,不支護結構不會產生裂縫等。因此,必須安排專業人員對基坑現場及周圍進行檢測,實現基坑支護結構的信息化管理,根據檢測的實際結果,預測下一步工作,并及時對施工中潛在的隱患進行預控,一旦超過預控期,需及時解決,以確保工程的質量。其次,應重視錨桿支護施工。土層錨桿主要起鉆孔作用,鉆孔對象有兩種,一是開挖的深基坑的墻面;二是尚未開挖的基坑立壁土層??咨钸_到標準深度后,將孔端進行擴大,通常會形成柱狀。在施工中實施錨桿支護技術,先將鋼筋、鋼索等抗拉材料放入孔內,然后灌注相應的漿液材料,使之和土層相結合,成為抗拉力強的錨桿。該支護技術有利于增強支撐體系的拉力,從而保護結構的穩定,避免出現變形。
在開挖過程中,若標高比地下水位低,必會引起地下水的滲入,加大了開挖困難,對邊坡造成破壞,易引起塌方,而且,在水的浸泡下,地基不穩,對建筑物的安全有很大影響。所以在開挖前通常要進行降水排水。
通過基坑降水,土體能夠保持在最堅固的狀態,強度有所增加,土體的水平抗力得到提升,基坑變形量也能得到有效控制,同時坑底的穩定性得到保證,能夠有效地避免坑底土體隆起的現象。地下水通常有上層滯水、潛水以及承壓水三層,具體參數如表1。

表1 不同層級的地下水的參數比較

/粉質粘土層 一般承壓水 地下12米 砂礫層、位置 含水層 透水性潛水 地下8、9米左右 粉土層、粘土層 較強
降水工作一般在開挖前20天左右就要進行,多采用管井、滲井相結合的方式。降水時應對地下管線做充足考慮,保證其不會因受到影響而不能正常工作,同時需對周邊的環境進行監測,保證有關設施或建筑物的安全?;又?,盡量設置有相應的回灌井,如遇特殊情況,可利用回灌措施保護周邊建筑不被破壞。
抽水開挖多于鋼板樁插打工作之后進行,有些需先支撐再抽水,為避免因抽水而引起其他安全事故,應對各個關鍵部位進行仔細檢查,確保板樁和導框木楔處于牢固狀態。在排水過程中,容易發生漏水的現象,保持適宜的抽水速度,不能過快也不能太慢,若鎖口松懈,出現漏水情況,應在其內側填補棉絮等物,縫隙處以木屑撒之,起到堵漏的作用。若是樁腳發生滲漏,可用土袋或水下混凝土進行填充,用以止水。如果滲漏是因河床透水造成的,應使用水泥砂漿覆蓋透水層,或者用水下混凝土進行封底,以起到止水的作用。
首先應對施工現場進行勘察,按照設計進行處理,布置測量控制網,保證其他設施都安裝到位,做好防洪工作。若開挖工程較大,應首選機械進行開挖,一般來說,若基坑深度低于5米,應使用反鏟挖土機在停機面進行一次開挖,若基坑深度大于5米,適合采用分層開挖的方式,上層用鏟土機,下層用抓斗挖土機,坑內可適當采用小型的推土機。機械開挖能夠省時省力,但精確度難以把握,所以一般在離設計的地方較近時,應停止機械,改用人工開挖,預留50cm左右的厚土層。人工挖土多采用的是分層分段由上往下的開挖方法,若深度較深,每隔1m就應對邊線邊坡進行檢查,以防止出現較大的誤差。開挖過程中,一旦發現存在斷層、裂縫等情況,或有洞穴古墓等,需及時向上匯報,做進一步處理。如果基坑比鄰近的建筑基礎深,對其穩定產生一定的影響,應做加固處理。挖出的土應及時運出,臨時堆土的位置應結合基坑深度及邊坡坡度具體而定。
因土地資源有限,現代化房屋建筑正朝著高層建筑的方向轉變,深基坑工程在此背景下產生并迅速發展起來,由于環境復雜,而且受諸多因素影響,深基坑施工的難度不斷加大,為保證建筑的質量,必須對深基坑的施工技術加以改進。