深基坑工程岩土工程勘察的重点探析
摘要:建筑施工中,挖掘深基坑是非常常见的施工项目,由于环境、地质的复杂性,所以在开挖之前需要对施工现场进行勘察,根据勘察结果合理选择开挖方式,以保证深基坑的施工质量。
本文围绕深基坑工程的支护技术以及岩土勘察重点展开综述。
关键词:深基坑;岩土;支护方法;岩土勘察
1、岩土工程勘察的重要性
第一,岩土工程勘察是工程质量的保障。
工程的质量在很大程度上会受到当地地质条件的影响,而每个地区的地质条件又存在着很大的差别。
为保障工程建成后的质量,必须在工程建设开始之前对于建设区域的地质状况进行深入而细致的调查,在结果中反映出当地地质环境的特点。
并以此为依据,进行工程各个方面的设计,从而避免在设计中出现重大的问题影响到工程的质量。
第二,岩土工程勘察是保证工程安全的重要手段。
在工程建设中,如果没有进行详细的岩土勘察,很可能使得工程在施工建设与建成后投入使用的过程中出现安全事故。
通过岩土勘察,设计单位、施工建设单位等部门可以全面掌握工程的地质与岩土状况,了解在建设中可能会带来安全隐患的因素,在设计和施工中采取措施进行防范,以避免安全问题的产生。
在近些年,由于岩土工程勘察没有严格实行导致安全事故的发生并不少见。
一旦发生事故,不但会带来巨大的经济损失,形成重大经济事故。
还可能会带来人员伤亡,造成负面的社会影响。
因此,在保障工程安全方面,岩土勘察的作用是不可忽视的。
第三,岩土工程勘察对于工程经济效益的提高具有重要的作用。
在工程建设中,无论是出现安全事故,还是存在设计上的不合理,都会对工程的建设带来负面的影响,使工程的经济效益下降。
一方面,安全事故与设计不合理会造成严重的工期拖延。
工期的拖延会使工程无法如期完工,从而导致工程的经济效益下降。
另一方面,岩土工程勘察的结果是工程建设中各项决策的依据,只有确保结果的科学性,才能为工程建设中材料、技术、机械设备、人员安排等方面的决策提供正确的参考,从而确定各项投资的规模。
2??、岩土工程的勘察重点
2.1、评价边坡的稳定性
深基坑工程的边坡是否稳定,很大程度上决定了工程的施工安全和质量,所以需要重点勘察。
①调查深基坑开挖场地的岩土分布情况,评价地基的稳定性,详细分局不同区域的土层特点,结合以上内容综合评估边坡的稳定性是否达到了深基坑的施工要求。
②调查深基坑施工的周边环境,比如建筑物、地下水、地表水。
分析有可能对边坡的稳定性造成影响的因素,并制订相应的解决措施,为设计深基坑的支护框架提供数据支持。
2.2、明确岩土勘察的要求
根据施工现场的环境、土质特点来明确勘察要求,确定调查的深度和领域。
井外测量点的位置在开采边界的两倍作用范围内,重量地盘的测定点约为10~15米,中、重基本的测定点约为15~30米,基本的测定点约30~50米。
探测孔的深度在挖掘深度的两倍以上,并保证孔深能够穿过软土层。
勘察岩土工程的重要目标之一是明确深基坑周边的岩土条件、物理力学特点。
在收集资料、现场调查的基础上,明确深基坑开挖前、后地下水的赋存状态、流出
条件、变动倾向、补给量,并测量渗透系数。
通过地下水含水层的半径,能够基本明确地下
水位的变化会对深基坑产生怎样的影响,然后制订科学的措施尽量规避这些影响。
2.3、环境的勘察
深基坑的施工环境具有很大的不确定性,这些不确定的、具有多变性的客观因素很可能
会对深基坑的施工质量造成影响。
所以岩土工程的勘察要适当地扩大勘察范围,除了熟悉施
工现场的环境之外,还要了解周围环境,比如地层的分布特点、地层结构等,根据岩石的风
化程度、抗软化性能来判断深基坑工程施工地区的岩土情况,并以此为依据制订安全、可靠
的施工方案。
2.4、做好安全防护措施
安全是工程施工的首要因素,尤其是深基坑的施工环境是在地下,风险更高。
因此要严
格规范施工操作,根据施工特点合理选择支护框架,动态监测深基坑的施工进程。
采用分层
挖土的施工方法,避免土体开裂引起坍塌。
保护土地的原状土不遭到破坏,机械挖掘到距离
基底标高的0.3米处,改为人工挖掘[3]
3、岩土工程勘察中深基坑支护技术分析
3.1、常见深基坑支护结构分析
在我国,深基坑工程建设中的支护结构主要可以分为柱列式、重力式、板柱式挡墙,还
有沉井、土层锚杆等。
下面主要对常见的,深基坑支护结构进行简要的分析。
一是工字钢桩
支护结构。
工字钢支护结构是在砂性土、粘性土等环境下使用广泛的一种深基坑支护结构。
在施工中其多采用i55、i50及i60大型工字钢,需要先通过冲击式打桩机,在深基坑的设计
边线将工字钢打入地下,桩间距保持在1~1.2m,然后再进行深基坑的开挖。
在深基坑开挖的过程中,需要插入50mm厚的水平木板来挡住桩间的土体。
但深基坑达到一定的深度后还需
要进行横撑、腰梁、锚杆的设置工作,横撑多由组合钢梁、钢管构成,而腰梁多为工字钢或
者大型槽钢。
在深基坑工程施工中,如果地下水位较高,还需要有人工降水措施配合工字钢
桩支护结构的施工。
由于该类支护结构施工时施工噪声要远超于环境保护法规定的限值,所
以通常在远离居民点的深基坑工程施工中使用。
二是钢板桩支护结构。
该类深基坑支护结构
的施工与工字钢桩相同,其多用于地铁工程的深基坑建设当中。
钢板桩支护结构的优点在于
强度高,而且其桩与桩的连接紧密具有很好的隔水效果,并且能够进行重复的使用。
钢板桩
的断面多是Z形或者U形。
在地铁施工中,如果基坑的深度较大,通常会采用帷幕式构造来
保障支护结构的垂直度,为施工提供便利。
三是深层搅拌桩支护结构。
深层搅拌桩是一种将
石灰、地基土、水泥等通过搅拌机械进行拌合,从而达到支护和挡土效果的支护结构。
通常,深层搅拌桩支护结构中的搅拌桩会布置为格栅形,或者是通过连续搭接而布置成止水帷幕。
3.2、岩土勘查工作中深基坑支护系统的分类
在目前,随着基坑的施工难度越来越高,深基坑在工程建设中的应用越来越多。
在基坑
施工中直接开挖,或者是放坡开挖已经较为少见了。
深基坑的开挖必须要有完善的支护系统
作为支撑。
传统的基坑支护通常为钢板桩外加井点降水,随着基坑的体量与深度不断增大,
简单的支护系统已经满足不了深基坑工程的支护要求。
根据功能不同,深基坑支护系统可以
分为挡土系统、挡水系统以及支撑系统三大类。
挡土系统在深基坑工程建设中主要承担着坑
外土压力的重要功能,从而避免深基坑出现坍塌等导致施工失败。
常见的挡土系统主要有钻
孔灌注桩、钢板桩、深层水泥搅拌桩等,其通常是由支护挡土墙或者支护排桩构成。
在深基
坑工程施工中,渗水是影响施工的一个重要因素,挡水成为深基坑建设一项重要的工作。
挡
水系统的主要作用就是减少深基坑工程建设中出现坑外渗水的现象。
压密注浆、锁口钢板桩、旋喷桩等是较为常见的挡水系统。
而深基坑工程中的支撑系统则具有防止支护结构出现位移,支承支护结构的侧力,从而使深基坑支护结构保持稳定的作用。
常用的支撑系统主要有钢筋
混凝土内支撑、钢管与型钢内支撑,以及钢与钢筋混凝土组合支撑等。
3.3、深基坑的设计
在深基坑的设计中,基坑地下水控制,施工监测,以及支护结构强度变形、基坑内外土体稳定性等的设计是最主要的内容。
深基坑的设计不仅需要遵循科学的原则,还需要有充足的数据与资料进行支撑。
深基坑工程的设计需要有以下几个方面的资料进行支撑。
一是需要有详细的岩土工程勘察报告;二是需要有建筑物的结构设计图、总平面图,工程的用地红线图等图纸资料;三是需要有邻近建筑物的结构图、平面位置、埋深及荷载资料,周围的地下设施、道路的详细资料,市政管道、通信工程管线图,以及深基坑的支护结构系统设计要求等。
4、结语
总之,深基坑工程的建设是许多建筑工程建设的基础。
在深基坑工程中,需要严格按照有关的规定与技术标准进行岩土工程勘察,为深基坑的设计与施工提供科学的依据。
同时,也必须提高深基坑支护结构的设计与建设水平,从而确保深基坑工程的正常、安全施工。
参考文献:
[1]于大鹏,李哲兴.岩土施工中的深基坑支护设计要点分析[J].科技创新与应用,2016(29):242.
[2]杨文方.岩土工程深基坑支护技术应用探微[J].中国设备工程,2017(13):210-211.
[3]林峰,黄智平.浅谈岩土工程勘察过程中存在的问题及对策[J].华夏地理,2015(5):148.。