论文部分内容阅读
【摘 要】在富水深基坑开挖中，施工技术发挥着重要作用，它会直接影响工程的安全性和可靠性。在施工现场，富水深基坑的水位存在差异性，施工的地理环境有区别、基土的类型不同，这些因素会成为关键风险点。因此，基坑开挖之前要分析技术条件，保证基坑施工的规范性。
【Abstract】In the excavation of deep foundation pit with rich water， construction technology plays an important role， which will directly affect the safety and reliability of the engineering. In the construction site， there are differences existing in the water level of deep foundation pit with rich water， the geographical environment of construction is different， and the type of foundation soil is different. These factors will become the key risk points. Therefore， the technical conditions should be analyzed before foundation pit excavation to ensure the standardization of foundation pit construction.
【关键词】富水深基坑;基坑开挖;风险点
【Keywords】deep foundation pit with rich water; foundation pit excavation; risk points
【中图分类号】TU753 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）07-0182-02
1 引言
随着国家社会经济的发展，基坑开挖技术也在快速发展。在开挖工程中，存在多种风险因素。这些问题是综合性质的岩土类问题，与工程力学有关，在施工中要考虑强度问题，要分析各种因素的相互作用，全面综合地考虑，保证施工的效果。
2 深基坑开挖的特点
由于深大基坑的施工通常位于城市的中心，基坑工程周边区域会分布多种地下管网，还存在各类构筑物，施工中需要考虑到对于交通干道、地铁隧道等各种设施的保证，因此，施工场地使用条件紧张，需要面对工期紧、地质条件复杂的影响，还要保证施工方案的设计有利于保护周边设施，要实现对环境的保护。这些不利因素的存在导致了基坑工程设计与施工存在较大的难度，易发生多种重大恶性基坑事故，工程建设面临着严重的安全生产形势。深基坑工程管理体现出技术标准要求高、存在不可预见性等特点，如何保证安全可靠性不仅是保证基坑工程顺利施工的需要，也是保护周边环境的需要。如果发生设计、施工问题，可能会带来多方面的后果，因此，对基坑工程有一个系统的认识，运用基本理论，不断总结施工经验，提高施工技术和管理水平十分必要。基坑工程作为施工临时性措施，与永久性结构相比，施工中对于强度、变形、抗渗、稳定性等的整体标准要低一些，体现出安全防范能力不足、风险大的特点。基坑工程施工中存在多種制约因素，基坑工程施工要结合自然条件，施工组织设计要全面分析气象条件、工程地质、水文地质条件，综合分析其在施工中发生的变化，充分研究工程在区域内的地质条件、水文条件、周围环境与基坑开挖存在的相互影响。
富水基坑工程最基本的作用是为地下工程开挖创造条件。基坑在开挖过程中受到周围土体、地表荷载和地下水等各种因素的作用，往往产生一定的变形和位移，进而威胁到周边建（构）筑物及地下管线的安全。当位移和变形超过基坑支护的承受能力时，基坑就会产生破坏，施工过程中必须采取一系列的控制措施，确保基坑工程和周边环境的安全。许多基坑工程施工经验表明，科学合理的施工组织设计，有利于保证基坑内土体开挖的空间位置得以有效控制，可以保证开挖次序、土体分块大小的合理，可以控制支撑或锚杆实施的时间，这样有助于控制基坑发生变形的程度，因此，需要总结出一套考虑时空效应的设计和施工方法，得到一系列施工参数，用以指导现场施工，以控制基坑发生变形。
3 工程关键风险点
施工区域地连墙的深度较深，达到了50m，墙厚1000mm，由图1可知，西侧锚杆会侵入地连墙的施工区域内，西侧存在15排锚杆，长度范围为12～20m，地连墙施工有发生塌孔等事故多种隐患，地下连续墙的施工质量会受到影响，对于后续的基坑开挖造成不利影响。
在基坑开挖深度区域内，土层中从地表到5-1-1层的圆砾层全部为富水地层，土层包括多层，分别为强透水粉土层、中砂层、圆砾层，累计厚度超过了20m。另外，包括微透水粘土层及承压水层。在这类富水地层区域进行基坑开挖，需要具有围护以及较高的止水要求，如果围护发生漏水，会导致流砂或管涌事故的发生，进而导致周边地表发生沉陷、周边的建筑物发生沉降或倾斜，基坑也存在发生垮塌的风险。地下连续墙需要保证成槽质量、浇筑质量，还要保证槽缝密实性、各类辅助止水措施的效果，控制地下连续墙的变形等，这些对于地下水的控制至关重要。车站周边建构筑物距离车站基坑较近，且多为高层建筑。其中两栋建筑物桩基均为静压预制方桩，属于摩擦桩，位于粉砂层且位于基坑中部，属于非持力层，基坑开挖过程中基坑变形对周边建筑物影响很大，存在很大的施工风险。深基坑施工临近运营轨道交通区间，施工控制要求高。施工过程中如基坑变形过大或发生渗漏水现象，将会影响运营线。 深基坑工程是岩土工程与结构工程等多学科的交叉学科，是一个高风险的学科。监测、环境保护、安全风险管理贯穿深基坑工程围护结构施工、加固、降水、支撑体系、土方开挖、结构回筑，是一个系统工程。富水深基坑开挖综合施工的全过程，同样是一个系统工程，需要对施工全过程进行统筹规划、综合考虑，确保基坑工程本体及建（构）筑物与地下管线的安全。因此，施工前需要对施工全过程进行深入分析，对施工过程中的风险点进行辨识，制定具有针对性的风险控制措施，确保基坑工程的顺利进行和周边建（构）筑物及管线的安全。
4 关键技术的应用
4.1 含锚杆粉砂性地层地连墙施工控制技术
在地层条件较好的情况下，地连墙施工如果存在锚杆，可借助冲击钻将其锚砸断，再借助成槽机抓土时抓出短钢筋，由于施工区域周边存在较多的居民楼，施工中会产生较大的噪音，易对周边区域居民的生活造成影响，因此，施工只能在白天进行，这会影响到施工进度。成槽机作业如果抓到锚杆时易发生塌孔，情况严重时会影响成槽质量，还会导致混凝土超方较严重，进而导致成槽时周边建筑物发生变形，不仅使基坑施工增加了风险，施工成本也会增加。核查已施工区域的地连墙超声波图像，1.5～13.75m深度内槽壁存在严重的塌孔现象，接近于锚杆分布位置。冲击钻在冲孔施工以及成槽机在完成抓槽时，会对锚杆持续加力，拔除会使锚孔扩大，还会对槽壁造成扰动，导致土层松动，易发生塌孔。槽壁的外扩尺寸大于0.6m，浇筑混凝土需要增加用量，在后期开挖中需要凿除地连墙凸起混凝土，这会导致工作难度加大。槽壁发生坍塌也会影响周边环境，需要提前采取对应措施，对于既有锚杆要针对性加以处理，提高施工质量控制水平，消除施工存在的扰动影响。采取成槽机的方式，清除既有锚杆，顺利完成了成槽工作，确保了地连墙按期施工。
4.2 地连墙接缝声纳渗流检测技术和地连墙接缝防渗技术
在基坑开挖前，对地连墙墙体的止水结构缝进行声纳渗流检测，实现对地下隐蔽工程可能出现的事故隐患进行预测预报，防患于未然。通过数字化定量检测，探明基坑止水结构发生渗漏缺陷的坐标位置与渗漏流速、流向、流量等渗漏流场量化指标，制定严格的地连墙墙体风险预警、预报渗控评估体系。
地连墙由于受到施工技术以及施工工艺的限制，特别是在复杂地质条件下存在多种不确定因素。例如，地连墙墙面与槽段过渡段，如果不注重控制混凝土浇筑质量与槽缝刷壁效果不好，易发生渗漏情况。基坑在开挖后如果有渗漏发生，需要有相应的应急抢险预案。一方面，控制对于基坑及周边区域造成的不利影响;另一方面，防止發生工期延误。在基坑开挖前就需要准确判断墙体是否有发生渗漏的可能，针对性地采取措施超前补强，规避基坑发生开挖风险。为预防地连墙接缝发生渗漏水情况，在基坑距地连墙接缝50cm处钻孔2个，对接缝处形成包围，采用袖阀管注浆的方式对接缝处土体进行加固处理。注浆深度自基坑外水位线至底板底部以下2m且入岩不小于1m。从堵漏效果来看，主要渗漏通道的主流速得到了显著的改善，渗漏通道的渗漏得到了控制，超前实施定量定位检测、预防、封堵是实现深基坑顺利开挖的重要保证。
5 结语
富水深基坑开挖存在多方面的不利条件，施工中要结合具体的情况，结合施工地理位置、地质、岩层、地下水相关状况等进行科学分析，明确施工工程关键风险点，采取有效的防控措施，保证施工的安全可靠。
【参考文献】
【1】徐荣华.变电站雨水泵站深基坑支护施工技术探讨[J].科技信息，2011（29）：344-346.
【2】任祖华.深基坑锚杆支护技术[J].中华民居（下旬刊），2013（6）：153-154.
【3】戚瑞安.自钻式锚杆在深基坑支护中的应用[J].施工技术，2014，43（09）：111-113.
【4】冯立洲.浅析岩土工程深基坑支护施工技术的实践应用[J].工程技术：引文版，2016（10）：141.
【Abstract】In the excavation of deep foundation pit with rich water， construction technology plays an important role， which will directly affect the safety and reliability of the engineering. In the construction site， there are differences existing in the water level of deep foundation pit with rich water， the geographical environment of construction is different， and the type of foundation soil is different. These factors will become the key risk points. Therefore， the technical conditions should be analyzed before foundation pit excavation to ensure the standardization of foundation pit construction.
【关键词】富水深基坑;基坑开挖;风险点
【Keywords】deep foundation pit with rich water; foundation pit excavation; risk points
【中图分类号】TU753 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）07-0182-02
1 引言
随着国家社会经济的发展，基坑开挖技术也在快速发展。在开挖工程中，存在多种风险因素。这些问题是综合性质的岩土类问题，与工程力学有关，在施工中要考虑强度问题，要分析各种因素的相互作用，全面综合地考虑，保证施工的效果。
2 深基坑开挖的特点
由于深大基坑的施工通常位于城市的中心，基坑工程周边区域会分布多种地下管网，还存在各类构筑物，施工中需要考虑到对于交通干道、地铁隧道等各种设施的保证，因此，施工场地使用条件紧张，需要面对工期紧、地质条件复杂的影响，还要保证施工方案的设计有利于保护周边设施，要实现对环境的保护。这些不利因素的存在导致了基坑工程设计与施工存在较大的难度，易发生多种重大恶性基坑事故，工程建设面临着严重的安全生产形势。深基坑工程管理体现出技术标准要求高、存在不可预见性等特点，如何保证安全可靠性不仅是保证基坑工程顺利施工的需要，也是保护周边环境的需要。如果发生设计、施工问题，可能会带来多方面的后果，因此，对基坑工程有一个系统的认识，运用基本理论，不断总结施工经验，提高施工技术和管理水平十分必要。基坑工程作为施工临时性措施，与永久性结构相比，施工中对于强度、变形、抗渗、稳定性等的整体标准要低一些，体现出安全防范能力不足、风险大的特点。基坑工程施工中存在多種制约因素，基坑工程施工要结合自然条件，施工组织设计要全面分析气象条件、工程地质、水文地质条件，综合分析其在施工中发生的变化，充分研究工程在区域内的地质条件、水文条件、周围环境与基坑开挖存在的相互影响。
富水基坑工程最基本的作用是为地下工程开挖创造条件。基坑在开挖过程中受到周围土体、地表荷载和地下水等各种因素的作用，往往产生一定的变形和位移，进而威胁到周边建（构）筑物及地下管线的安全。当位移和变形超过基坑支护的承受能力时，基坑就会产生破坏，施工过程中必须采取一系列的控制措施，确保基坑工程和周边环境的安全。许多基坑工程施工经验表明，科学合理的施工组织设计，有利于保证基坑内土体开挖的空间位置得以有效控制，可以保证开挖次序、土体分块大小的合理，可以控制支撑或锚杆实施的时间，这样有助于控制基坑发生变形的程度，因此，需要总结出一套考虑时空效应的设计和施工方法，得到一系列施工参数，用以指导现场施工，以控制基坑发生变形。
3 工程关键风险点
施工区域地连墙的深度较深，达到了50m，墙厚1000mm，由图1可知，西侧锚杆会侵入地连墙的施工区域内，西侧存在15排锚杆，长度范围为12～20m，地连墙施工有发生塌孔等事故多种隐患，地下连续墙的施工质量会受到影响，对于后续的基坑开挖造成不利影响。
在基坑开挖深度区域内，土层中从地表到5-1-1层的圆砾层全部为富水地层，土层包括多层，分别为强透水粉土层、中砂层、圆砾层，累计厚度超过了20m。另外，包括微透水粘土层及承压水层。在这类富水地层区域进行基坑开挖，需要具有围护以及较高的止水要求，如果围护发生漏水，会导致流砂或管涌事故的发生，进而导致周边地表发生沉陷、周边的建筑物发生沉降或倾斜，基坑也存在发生垮塌的风险。地下连续墙需要保证成槽质量、浇筑质量，还要保证槽缝密实性、各类辅助止水措施的效果，控制地下连续墙的变形等，这些对于地下水的控制至关重要。车站周边建构筑物距离车站基坑较近，且多为高层建筑。其中两栋建筑物桩基均为静压预制方桩，属于摩擦桩，位于粉砂层且位于基坑中部，属于非持力层，基坑开挖过程中基坑变形对周边建筑物影响很大，存在很大的施工风险。深基坑施工临近运营轨道交通区间，施工控制要求高。施工过程中如基坑变形过大或发生渗漏水现象，将会影响运营线。 深基坑工程是岩土工程与结构工程等多学科的交叉学科，是一个高风险的学科。监测、环境保护、安全风险管理贯穿深基坑工程围护结构施工、加固、降水、支撑体系、土方开挖、结构回筑，是一个系统工程。富水深基坑开挖综合施工的全过程，同样是一个系统工程，需要对施工全过程进行统筹规划、综合考虑，确保基坑工程本体及建（构）筑物与地下管线的安全。因此，施工前需要对施工全过程进行深入分析，对施工过程中的风险点进行辨识，制定具有针对性的风险控制措施，确保基坑工程的顺利进行和周边建（构）筑物及管线的安全。
4 关键技术的应用
4.1 含锚杆粉砂性地层地连墙施工控制技术
在地层条件较好的情况下，地连墙施工如果存在锚杆，可借助冲击钻将其锚砸断，再借助成槽机抓土时抓出短钢筋，由于施工区域周边存在较多的居民楼，施工中会产生较大的噪音，易对周边区域居民的生活造成影响，因此，施工只能在白天进行，这会影响到施工进度。成槽机作业如果抓到锚杆时易发生塌孔，情况严重时会影响成槽质量，还会导致混凝土超方较严重，进而导致成槽时周边建筑物发生变形，不仅使基坑施工增加了风险，施工成本也会增加。核查已施工区域的地连墙超声波图像，1.5～13.75m深度内槽壁存在严重的塌孔现象，接近于锚杆分布位置。冲击钻在冲孔施工以及成槽机在完成抓槽时，会对锚杆持续加力，拔除会使锚孔扩大，还会对槽壁造成扰动，导致土层松动，易发生塌孔。槽壁的外扩尺寸大于0.6m，浇筑混凝土需要增加用量，在后期开挖中需要凿除地连墙凸起混凝土，这会导致工作难度加大。槽壁发生坍塌也会影响周边环境，需要提前采取对应措施，对于既有锚杆要针对性加以处理，提高施工质量控制水平，消除施工存在的扰动影响。采取成槽机的方式，清除既有锚杆，顺利完成了成槽工作，确保了地连墙按期施工。
4.2 地连墙接缝声纳渗流检测技术和地连墙接缝防渗技术
在基坑开挖前，对地连墙墙体的止水结构缝进行声纳渗流检测，实现对地下隐蔽工程可能出现的事故隐患进行预测预报，防患于未然。通过数字化定量检测，探明基坑止水结构发生渗漏缺陷的坐标位置与渗漏流速、流向、流量等渗漏流场量化指标，制定严格的地连墙墙体风险预警、预报渗控评估体系。
地连墙由于受到施工技术以及施工工艺的限制，特别是在复杂地质条件下存在多种不确定因素。例如，地连墙墙面与槽段过渡段，如果不注重控制混凝土浇筑质量与槽缝刷壁效果不好，易发生渗漏情况。基坑在开挖后如果有渗漏发生，需要有相应的应急抢险预案。一方面，控制对于基坑及周边区域造成的不利影响;另一方面，防止發生工期延误。在基坑开挖前就需要准确判断墙体是否有发生渗漏的可能，针对性地采取措施超前补强，规避基坑发生开挖风险。为预防地连墙接缝发生渗漏水情况，在基坑距地连墙接缝50cm处钻孔2个，对接缝处形成包围，采用袖阀管注浆的方式对接缝处土体进行加固处理。注浆深度自基坑外水位线至底板底部以下2m且入岩不小于1m。从堵漏效果来看，主要渗漏通道的主流速得到了显著的改善，渗漏通道的渗漏得到了控制，超前实施定量定位检测、预防、封堵是实现深基坑顺利开挖的重要保证。
5 结语
富水深基坑开挖存在多方面的不利条件，施工中要结合具体的情况，结合施工地理位置、地质、岩层、地下水相关状况等进行科学分析，明确施工工程关键风险点，采取有效的防控措施，保证施工的安全可靠。
【参考文献】
【1】徐荣华.变电站雨水泵站深基坑支护施工技术探讨[J].科技信息，2011（29）：344-346.
【2】任祖华.深基坑锚杆支护技术[J].中华民居（下旬刊），2013（6）：153-154.
【3】戚瑞安.自钻式锚杆在深基坑支护中的应用[J].施工技术，2014，43（09）：111-113.
【4】冯立洲.浅析岩土工程深基坑支护施工技术的实践应用[J].工程技术：引文版，2016（10）：141.