淺論深厚軟土地區(qū)基坑開挖主要工程地質(zhì)問題與對策

文/滕飛、黃燕 安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院 安徽蕪湖 241001

隨著近年來社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，建筑工程的總量和規(guī)模呈現(xiàn)為不斷上漲的趨勢，這使得軟土地基的荷載不斷擴(kuò)大，基坑開挖向著更深層次發(fā)展，對于工程結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的不良影響，使得建筑工程逐漸喪失了良好的穩(wěn)定性。基于此，本文主要對深厚軟土地區(qū)在進(jìn)行基坑開挖時出現(xiàn)的相關(guān)地質(zhì)問題進(jìn)行探究，并提出了有效的對策，希望可以為該領(lǐng)域提供一些有效的參考意見。

1、軟土區(qū)基坑開挖主要工程地質(zhì)問題

1.1 基坑邊坡失穩(wěn)

由于軟土地基本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與荷載能力比較差，在工程進(jìn)行施工建設(shè)時會受到多種荷載所帶來的不良影響，進(jìn)而導(dǎo)致軟土地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的位移、變形等。特別是在動力荷載的作用下，其結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生嚴(yán)重的變形或損壞，地基沉降更為顯著，甚至還會出現(xiàn)流動、懸浮等現(xiàn)象。受此影響，基坑開挖作業(yè)將無法保障支護(hù)措施和結(jié)構(gòu)的效用，同時還會伴隨支護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆等一系列問題。

1.2 軟土層滲透、變形

軟土地區(qū)地下水位標(biāo)高一直處于較高狀態(tài)，其土質(zhì)含水量十分豐富。在進(jìn)行基坑開挖時，容易導(dǎo)致內(nèi)外部水位差出現(xiàn)嚴(yán)重的變化，從而引發(fā)涌砂、涌水等一系列問題，進(jìn)一步導(dǎo)致基坑工程側(cè)壁出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。

1.3 水土流失

在進(jìn)行基坑抽排水的過程中，附近地面會受到抽排水作用力的影響而出現(xiàn)沉降等問題，使得建筑物、管路等產(chǎn)生變形，問題嚴(yán)重時還會引起開裂問題。軟土層又具有較強的流動性，在實施抽排水作業(yè)時可能會使基坑附近區(qū)域的地面產(chǎn)生沉陷。

2、深厚軟土地區(qū)基坑開挖工程地質(zhì)問題的解決對策

在進(jìn)行開挖作業(yè)時，需對具體施工情況進(jìn)行綜合分析，同時建立起良好的支護(hù)體系，防止在施工期間邊坡受到破壞。一般情況下，在進(jìn)行施工時需要先拆除開挖作業(yè)時產(chǎn)生的上部荷載，一般可以采用底部加固技術(shù)來提高支護(hù)穩(wěn)固性。其次，需要按照地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實際分布，確定科學(xué)的防排水設(shè)計，防止開挖后土層結(jié)構(gòu)應(yīng)力受到影響而出現(xiàn)坑底突涌等一系列問題。最后，按照分層設(shè)計原則進(jìn)行基坑開挖，根據(jù)土體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的應(yīng)力變化合理掌控側(cè)壁、坑底受損、變形等相關(guān)問題。

3、工程實例分析

3.1 工程概況

本工程為某住宅地塊，擬建3 棟40～42層建筑及配套建筑，共計建筑面積為16.5 萬平米。工程三側(cè)距離道路較近，其中一側(cè)貼近臨近建筑高層，附近區(qū)域環(huán)境比較復(fù)雜。基坑的周長共計600m，挖深大概在6.50～8.50m 之間。

3.2 場地工程地質(zhì)條件及基坑設(shè)計參數(shù)

結(jié)合巖土工程勘察的相關(guān)資料信息，該工程場地的地質(zhì)層、巖性情況如表1所示，基坑設(shè)計參數(shù)如表2所示。

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3.3 基坑工程的特點分析

首先，該基坑的位于軟土層當(dāng)中，坑底、坑壁由淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土組成，其流變性和壓縮性較強，但是強度低。在進(jìn)行施工時容易出現(xiàn)蠕變、沉降等問題，不利于支護(hù)結(jié)構(gòu)保持良好的穩(wěn)定性。其次，由于項目為沿江項目，基坑上部潛水水位較高，下部又有承壓水，需要實施有效的防水措施，避免坑底突涌。最后，因為基坑開挖較深，規(guī)模也大。在進(jìn)行基坑施工時需要按照分區(qū)分段原則進(jìn)行開挖。

3.4 基坑支護(hù)方案設(shè)計

通過對該案例工程的系統(tǒng)性分析，并對其地層情況、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行綜合考慮后，本次基坑支護(hù)方案為：頂部進(jìn)行充分放坡，再應(yīng)用掛網(wǎng)噴砼、管釘?shù)冗M(jìn)行輔助作業(yè)，利用錨索、鉆孔灌注樁聯(lián)合使用的圍護(hù)形式。針對基坑外側(cè)，需要將高壓旋噴樁設(shè)置在該區(qū)域，起到止水帷幕的作用。對于基坑內(nèi)側(cè)軟土區(qū)域，則應(yīng)用雙軸深攪樁進(jìn)行有效的加固。部分關(guān)鍵區(qū)段的轉(zhuǎn)角位置應(yīng)用雙排樁進(jìn)行圍護(hù)，電梯井區(qū)域則利用水泥土墻攪拌樁進(jìn)行有效的支護(hù)。在進(jìn)行基坑開挖時，首先需要對基坑實施科學(xué)的區(qū)域劃分，嚴(yán)格秉承先施工錨索再實施開挖的基本原則，通過分層、盆式、對稱開挖等方法進(jìn)行作業(yè)，在具體施工過程中需要注意基坑附近區(qū)域的邊坡留土范圍需要控制在10m 及以上。其次，在進(jìn)行施工時還需要對排水問題進(jìn)行認(rèn)真分析，在附近區(qū)域?qū)嵤┕芫邓Ｍ瑫r考慮到基坑位于軟土層中，不具備良好的土體透水性，需在開挖面安設(shè)相應(yīng)的排水溝等，從而起到加速排水的作用，增強施工效率。

針對深厚軟土層而言，實施超大型深基坑支護(hù)設(shè)計以及后期進(jìn)行施工作業(yè)時，必須要保證基坑結(jié)構(gòu)和附近區(qū)域環(huán)境的安全，并且還需要對后期土方開挖等施工作業(yè)進(jìn)行綜合考慮，確保施工方便安全。因此，在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計時，需要應(yīng)用不同方法進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，同時對內(nèi)部支撐進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，確保主體結(jié)構(gòu)在進(jìn)行施工時擁有足夠的空間，滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性、高效性的要求。

結(jié)語：

綜上所述，因為受到深厚軟土地區(qū)本身的地質(zhì)條件影響，導(dǎo)致施工性能不過關(guān)等諸多問題，這就要求施工人員在實際操作過程中加強對地質(zhì)問題的分析，盡可能的減少開挖工程安全事故的出現(xiàn)，在進(jìn)行施工作業(yè)時還需要嚴(yán)格保障施工安全，從而保證基坑開挖工程的有效落實。