工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨

2022-03-27 02:54石里钢
家园·建筑与设计 2022年2期
关键词:岩土工程勘察深基坑支护工程建设

石里钢

摘要:近些年,中国凭借一系列大规模基建和超级工程,被冠以“基建狂魔”的称号。一条条高速、高铁、地铁、云轨,一座座桥梁、高架、高山海底隧道,横空出世,惊艳世界,同时与基建相关的基坑支护工程也正向更大深度、更大面积方向发展,有的长度和宽度均超过数百米,深度超过20多米,工程规模也日益增大。深基坑支护施工与岩土勘察等专业对项目施工的技术指导显得尤为关键,同时对工程施工质量的提升有着巨大的意义。

关键词:工程建设、岩土工程勘察、深基坑支护

1岩土工程勘察目的任务、野外施工、室内土工试验及报告编制

1.1岩土工程勘察目的任务、野外施工

工程建设中岩土工程勘察施工时,首先应该与设计单位和建设单位做好沟通,确定勘察设计阶段,明确勘察任务委托书的内容,因为岩土工程勘察应按不同勘察设计阶段,不同建筑物或建筑群提出岩土工程资料和设计所需的岩土工程参数。此外,做好施工前的区域地质调查和搜集附近岩土工程地质资料对勘察目的任务的确定也非常关键。

影响野外施工质量的因素有:记录员专业素质、钻探机械钻具的选择及钻探质量、原状样的采集和钻孔内原位测试的准确性等。记录员专业素质的高低直接决定了第一手资料的准确性与可靠性,因此各勘察单位应该招聘相关专业的毕业生,发展培养成一批专业技术过硬的记录员,掌握一般粘性土、粉土、砂土、碎石类土、各类岩石及软土的野外基本鉴定方法,施工过程中指导钻机选择合理的钻具进行钻探和取样,正确进行原状样的采集和钻孔内原位测试并进行准确记录,定期培训上岗资格化,野外记录格式化规范化。

1.2室内土工试验及报告编制

要保证室内土工试验的数据准确性,第一步就是把控好钻孔内采取土样的质量,对于一般黏性土采用单动三重管回转取土器采取Ⅰ级土样,采样时严格控制进尺,确保样品不受扰动。第二步就是减少土样的扰动,土样采用铁皮蜡封装箱运送,及时送样,土样标签标示明确,保证土工试验资料的准确性,扰动土样主要是在粉土和砂土层中通过标准贯入试验截取。第三步委托正规土工实验室进行土工试验数据采集分析,土工试验严格执行《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)的相关规定,试验项目包括比重、天然含水量、天然密度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、液性指数、塑性指数、压缩系数、压缩模量;对需要进行腐蚀性评价的土样和水样进行腐蚀性试验。

在勘察成果报告中应对建筑地基作出岩土工程分析评价,并应对基础设计,基础处理,不良地质现象的防治等具体方案作出论证和建议;对深基坑开挖尚应提供稳定计算和支护所需的岩土技术参数;论证和评价基坑开挖,降水等对地面变形、邻近工程的影响;预测施工中可能产生大量坍塌或涌砂、涌水的地段等,提出超前支护措施或其它可能采取的支护结构方案和设计参数;若采用桩基础时应提供桩基设计所需的岩土技术参数,提出桩的类型,长度和施工方法的建议,明确桩基的类型,阐明持力層的名称、桩的长度及各项设计参数,确定单桩承载力和群桩的沉降以及选定相应的施工方案。

在报告编写中,工程地质层的定名由室内试验与野外描述综合确定。当土层不均匀,存在夹层、互层情况时,应采用野外定名;当土层比较均匀、无夹层时,应参考采用室内试验定名。报告中对测试数据的统计按工程地质层(亚层)进行,首先剔除了不具代表性的数据,再给出统计指标特征值(样本数、最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数),标准值按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) (2009年版)第14.2.4的规定由变异系数和样本数综合确定。最终岩土工程勘察报告需经过图审合格后方可交给建设单位或设计单位,为后续工程设计和施工提供各类岩土参数。

2工程建设深基坑支护和岩土工程勘察应用必要性分析

在深基坑项目设计施工之前,首先需要进行岩土工程勘察,然后进行基坑支护设计,最后根据支护设计编制基坑支护施工方案,专家论证通过后为施工单位备料、施工提供依据。为明确基坑支护设计要求,应满足下列功能要求:①保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用; ②保证主体地下结构的施工空间。基坑的安全等级和支护单元的确定是依据岩土勘察场地地层、地表标高及基坑周边环境综合判定的,此外基坑支护设计和施工、边坡稳定性的分析和计算所需的所有岩土参数均来自岩土勘察报告。因此提高岩土工程勘察的数据的科学性与准确性,提高深基坑支护施工的安全质量水平,对整个深基坑施工及后续土建地下施工的顺利开展有着非常重要的作用和意义。

3岩土工程勘察和深基坑支护设计改进措施

3.1以勘察工作目的任务为导向

若想更进一步提高岩土工程勘察工作有效性和针对性,施工中应该以勘察工作目的任务为导向,与设计单位和建设单位做好沟通,确定勘察设计阶段,明确勘察任务委托书的内容,

理清施工中重点难点,重点工作重点对待,难点问题化繁为简,逐条解决,步步为赢。此外适当参考场地区域施工经验,搜集附近类似基坑支护施工经验教训也非常有指导意义。

3.2优化基坑支护设计施工方案

深基坑的岩土勘察工作是建筑后续各流程施工顺利进行的先决条件,基坑支护设计是基坑施工方案的理论基础和支撑,基坑支护施工方案是支护施工稳步推进的手段与方法。支护施工方案集中体现了前期的岩土勘察成果和基坑施工人员的经验技术水平。因此,针对施工方案没有将施工过程全方面纳入到考量的范围内导致的支护设计与现实情况不符的问题,施工人员要进行深基坑支护施工方案的优化,因地制宜。目前我国尚未就深基坑支护结构的建设制定统一的建设质量标准,所以为保障建筑的质量,国家要就深基坑支护结构的建设制定质量标准,各地区要根据当地的现实情况在此基础上进行细化量化,同时还要求设计人员具备丰富的施工经验以及较高的技术水平。工程实践证明,要做好深基坑支护工作,必须做好从前期岩土工程勘察、设计、中期的基坑支护开挖施工、到后期的基坑支护监测保护工作等整个系列工作,因而要精心做好每个环节的工作。

3.3建立健全地基基础全过程服务

从岩土工程勘察到基坑支护设计到基坑支护施工到后续软弱地基处理桩基础等,建立健全地基基础全过程服务。深基坑支护施工中,有关环节与流程较多,任何环节出现问题,都容易对下一道工序造成较大影响,可以说,施工质量对深基坑质量具有直接关系。所以,需要对施工全过程加强监督管理,保障施工人员严格依照设计方案进行施工,确保施工质量和安全。施工之前,有关人员需要对施工现场地质、施工设计图纸以及施工现场周边环境等情况加强了解;施工当中,施工人员需要严格规范操作,严禁出现不按标准施工的情况。支护单位需要严格遵守分层分段开挖施工原则,并配合好土方开挖作业。

结束语:总而言之,研究深基坑中运用岩土工程勘察和基坑支护设计的技术具有重要的意义。相关人员应对工程的概况全面了解,分清勘察任务的重点和难点,在施工中,能够始终坚持规范化勘察原则、确保工程勘察数据的科学性与准确性,在支护设计时能够合理选取基坑支护方案,增强基坑支护设计有效性,从而让基坑的支护、开挖等工作有序进行,顺利地完成后续各项施工。

参考文献:

[1]徐浩.解析深基坑的支护设计与岩土勘察技术[J].建材与装饰,2019(27):227-228.

[2]刘伟.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].住宅与房地产,2019(15):198.

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