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深基坑支护技术安全管理措施探讨

深基坑支护技术安全管理措施探讨

摘要:随着城镇现代化建设步伐的进一步加快,基础设施建设迅猛发展,基坑开挖的深度逐年增大,导致深基坑支护安全性问题日益凸显。因此,基坑支护的安全与保障是施工顺利进行的先决条件。本文通过对实际案例的浅析,提出一些深基坑支护的技术方法和安全管理措施。

关键词:深基坑;基坑支护;安全管理

建筑过程中基坑的稳定性会受到很多因素的影响,而基坑作为建筑施工过程中最重要的一环,其安全稳定性关系到建筑物的工程质量、施工人员的生命安全及其可能带来的社会影响等,基坑安全问题引发的安全事故屡见不鲜。基于上述原因,本文以浙商银行科研中心项目为例,分析深基坑施工技术要点及安全保护措施,提出相关的安全技术保障措施。

1工程技术概况及水文地质条件

根据勘察报告,该场地的土层层序及各层土的特征如下:素填土(Q42ml),褐黄色,以黄土为主,含植物根系及少量砖块,厚度0.4~1.2m。黄土状土(Q32al),褐黄色,可少量大孔隙,孔隙壁周围发育灰色晕圈。含蜗牛壳,见褐色氧化铁及锰斑。本层上部见黑垆土薄层,灰褐色,具少量虫孔等大孔隙,含白色钙质假菌丝体,下部有零星豆粒状钙质结核。稍湿~湿,呈坚硬~可塑状态。厚度2.0~5.1m,层底埋深2.5~5.5m[1]。中砂(Q32al),浅灰色,以长石、石英为主要成分,含云母片。湿,呈中密状态。本层夹粉砂、粉土、粉质黏土薄层或透镜体。厚度4.0~7.2m,层底埋深9.5~10.3m。粉质黏土(Q32al),灰黄色至灰色,见少量针状大孔隙,孔隙壁附着灰色黏粒胶膜。含蜗牛壳碎片,见褐色氧化铁及锰斑。本层为中砂中的透镜体夹层。湿~饱和,呈可塑状态。厚度0.6~2.7m,层底埋深8.0~9.7m。中砂(Q31al),浅灰色,夹粉土、粉质黏土及粗砂薄层,砂质较纯净,主要矿物成分以石英、长石为主,含少量圆砾、小卵石及云母。饱和,呈密实状态。厚度13.4~14.0m,层底埋深23.0~23.5m。粉质粘土(Q31al),灰色,含褐色氧化铁,结构较致密。饱和,呈硬塑状态。本层为中砂中的透镜体夹层,厚度1.7m,层底埋深20.0m。本场地地下水属潜水类型,地下水位埋深为12.1~12.8m(从自然地面算起)。地下潜水补给主要为大气降水和渭河、沣河侧渗,排泄条件主要为取水井人工开采[2]。

2基坑支护的施工技术及安全管理措施

2.1基坑设计概况

工程基坑为L形,周长约1000m(见图1)。基坑围护采用放坡+复合土钉墙围护。南侧1-1剖面围护为钢管桩结合4道土钉,2道预应力锚杆,钢管桩成孔直径180mm,冠梁截面尺寸300mm×300mm,混凝土强度C30;东、西、北侧剖面围护形式为4道土钉,2道预应力锚杆;西南角3-3剖面围护形式为双排钢管桩结合4道土钉,2道预应力锚杆,围护长度约为21m,钢管桩成孔直径为180mm,冠梁截面尺寸为300mm×300mm,混凝土强度C30。

2.2施工技术

①项目开工之前,针对该项目的特殊性及重要性,选拔公司内部管理经验丰富的技术骨干组成项目主要管理人员,同时从各个项目抽调认真、负责的施工经验丰富的员工入场施工。②分析研究工程的地质勘察报告,熟知挖土深度范围内与施工相关的各项参数,包括不同土质的物理性能及地下水位情况等,从而有的放矢地制定施工方案。此外,需计算基坑支护结构的承载能力极限状态,验算基坑周边环境及支护结构变形[3]。③结合基坑的各项实际情况,制定可行性高的施工方案,并安排专家对方案进行论证评审。方案经审批通过后,成立专项施工小组,由项目经理牵头组织人力、物力进场,做好各项施工准备工作。④工程施工中,不但管理人员要具备对安全措施的现场执行能力,还要对深基坑支护工序的安全隐患和安全生产操作程序了如指掌。操作人员要具有岗位安全操作技能,保证施工人员进行安全操作。⑤强化对支护现场管控。在施工过程中,开挖、排水会对原有的土体和地下水、邻近建筑物、周围管线产生不同程度的影响;改迁或保护管道时,管道往往因为压力变化可能产生裂缝造成事故。所以,在现场施工中必须派专人密切监控。

2.3支护的安全管理措施

2.3.1锚杆、土钉松动管理措施根据现场锚杆、土钉松动位置,扩大清理范围,采用小锤进行人工破除,清理干净,漏出端头,在此位置周边300mm范围内重新增加1根土钉;土钉采用φ22的钢筋,按照设计标准加工制作,并在土钉上焊接定位器,保证土钉处于钻孔中心,土钉孔深为土钉长度加200mm,土钉孔位定位误差上下左右均小于50mm,倾角误差小于5%;注浆从底部开始,边注边拔管,孔口部位设置止浆塞及排气管[4-5]。

2.3.2坡顶位置增加混凝土封闭及排水施工办法现场坡顶位置,清理杂物及松散喷浆面层,上坡顶外扩500mm范围浇筑50厚C20细石混凝土(向坡顶外找坡1%),覆膜养护,至原支护边坡排水沟内,排水沟底部两壁增加2遍12厚JS防水涂料。

2.3.3脱落喷浆面恢复施工方法在边坡存在松动、有裂纹位置,扩大清理范围,用小锤破除清理。土方开挖、修坡之后喷射面层砼,先初喷30~40mm厚面层砼,而后采用格栅型绑扎或点焊双向钢筋网,埋入坑底以下30cm,上下段钢筋网搭接不小于30cm,在钢筋网编焊工作完成后再喷射80mm厚面层砼进行。喷射作业分段进行,同一分段内喷射顺序为自下而上。

2.3.4基坑检测频率对基坑、建筑物沉降观测每隔几天监测一次,对变形监测结果进行综合分析,绘制变形曲线图、变形速率曲线图、锚杆受力曲线图,分析变形趋势是否趋于稳定、锚杆受力是否稳定,制定相关施工方案(见图2)。

3结语

随着城市化进程的日益加快,项目建设的难度逐渐增大,深基坑工程受环境因素的影响导致安全隐患频发,威胁工程质量安全。因此,了解工程概况,制定切实可行的技术措施和安全方案,才能有效加固边坡护臂,阻挡周围水流的入渗;通过科学先进的手段进行检测,观察土体变形状态,制定安全应急预案,强化安全防护措施,达到更好的基坑支护的安全效果。

参考文献:

[1]张升锋.深厚软土抗剪强度指标分层量化对基坑支护安全的影响分析[J].福建建筑,2020(7):51-54.

[2]刘新军.建筑基坑支护工程安全的影响因素研究[J].四川水泥,2019(10):265.

[3]姚杰斌.浅谈新形势下建筑深基坑工程施工技术及其安全管理方法[J].价值工程,2018(20):110-112.

[4]余图圆.浅谈建筑深基坑支护及安全技术防范措施处理:以广州市人大代表之家项目深基坑施工为例[J].中国建设信息化,2017(5):76-78.

[5]张继东.高层建筑深基坑工程施工及安全措施的研究[J].智能城市,2016(9):199.

作者:陶春亮 陈堃 李少华 冯玉辉 单位:中建八局西北公司助理工程师