刍议土木工程施工中深基坑支护技术的应用
2014-10-21龚欣平
龚欣平
【摘要】为了缓解城市土地压力,在城市化建设过程中,越来越多的高层甚至超高层建筑在城市中竖立起来,逐渐成为现代化城市的标志。在高层建筑工程建设中,为了保证建筑结构的稳定性,需要采用深基坑施工技术,土木工程深基坑支护技术的应用,对建筑工程周边建筑、建筑本身稳定性等都具有很重要的影响。本文首先分析深基坑支护的类型及特点,然后分析深基坑支护技术在土木工程施工中的应用,最后分析深基坑支护过程中应该注意的事项,供有关人员参考。
【关键词】土木工程;施工;深基坑支护技术;应用
高层建筑的出现增加了深基坑工程数量,同时也给深基坑支护技术提出了更高的要求。在深基坑支护施工过程中,应该考虑施工对周边建筑物的影响,随时对施工中出现的位移、应力等进行检测,避免基坑支护施工影响周边的建筑稳定。同时,深基坑支护施工,对建筑本身质量具有直接的影响,也具有较高的安全要求,如果支护结构不牢固或不合理,很可能对施工人员的生命材料造成威胁,带来不可挽回的损失。现阶段,我国城市化建设正在如火如荼的进行中,加强对深基坑支护技术的研究具有十分现实的意义。
1.深基坑支护施工中的影响因素
在深基坑开挖过程中,对施工造成影响的因素较多,特别是在软土地基区域,还需要先对软基进行相应的处理;另外,如果工程周围存在建筑物、道路等,需要严格的控制施工沉降,同时开挖中需要对地下管线进行充分的考虑,需要通过深基坑支护方案,减小对其他实物的影响。
2.深基坑支护技术在土木工程中的应用
2.1 深基坑支护施工前准备工作
在深基坑支护施工前,需要做好以下几个方面的准备工作:(1)对工程岩土的勘察。对基坑以及周围施工场地的岩土实施有效的勘察,首先在基坑开挖边界设置勘探点,勘探点如果为软土地基,需要扩大勘察的范围;根据一定顺序设置勘察点位,获取相应的勘察数据,勘察点之间的距离一般为15~30米。(2)对水文地质的勘察。基坑开完钱,需要对工程地下静止水位、地下水动态变化、补给情况、地下水连通状况等进行勘察;(3)对工程周边环境的勘察。在基坑支护施工前需要对工程周围建筑类型、建筑基础、高度、埋深结构等进行充分了解;同时了解基坑周边污水管线、排水管线、电缆线、雨水管线等管线的分布,分析基坑施工对其的影响程度,并做好相应的防护措施。
2.2 土木工程深基坑支护方案设计
2.2.1 深基坑支护类型
现阶段我国深基坑支护方式主要包括土釘墙支护;放坡支护;桩排支护;挡墙支护;SMW工法以及地下连续墙支护等几种。下面就对其中几种支护类型进行简单的介绍:
1)深层搅拌水泥桩支护。该支护方式主要将水泥当做固化剂,利用深层搅拌机械,进行就地强行搅拌(水泥浆与软土),从而形成水泥土柱状的固体挡墙。这种支护方式的优势在于具备止水与挡土双重作用,但是这种支护结构厚度较大,相对位移也较大。
2)钢板桩支护。这种支护形式包括U型钢板支护、Z型钢板支护、H型钢板支护、直线型钢板支护以及冷轧薄板型钢板支护等几种。具有施工简便、施工工期短等优势,但是缺点在于投资成本较大,对小颗粒土以及水的档效果较差。
3)地下连续墙支护。这种支护方式具有施工噪音小、振动幅度小,防渗能力强、刚度大等优点,同时对 周边建筑地基没有明显的扰动。
4)钻孔灌注桩。该支护方式适应与软土地基形式,主要优点在于刚度大、造价低、施工简单;而这种支护方式整体的防水性能较弱,在施工过程中涉及到水泥浆循环问题,具有一定的环境污染性。
2.2.2 深基坑支护结构
深基坑支护结构设计目的在于挡墙以及支撑,其中,挡墙在上文中已经做了介绍。现阶段我国常见的支撑结构包括对撑、角撑、拱形支撑、圆形支撑等,基坑支撑结构指的是在基坑横纵方向上设立的一种加固结构。实际施工过程中,支护体系中的支撑一般采用H型刚才或者大直径圆钢管,为了避免挡墙变形,可以在支撑结构中施加预应力,同时控制预应力的值到计算值的十分之一到十五分之一之间,确保支撑结构中每一根支撑的松紧度一致,使其能够共同承担力的作用。
2.3 土方开挖
在基坑支护强度达到设计强度的75%之后,即能实施土方开挖。在基坑开挖过程中,需要之一开挖的顺序,同时在开挖施工中需要随时对基坑变形状况进行观察,严格控制开挖的速度;一旦发现变形速度变快,需要采取有效的加固措施,防治基坑开挖坍塌。
3.土木工程深基坑支护过程中需要注意的事项
在深基坑施工过程中,为了保证工程施工质量、确保工程施工的安全,需要注意以下几个方面的事项:(1)在基坑开挖阶段,需要对施工场地及其周围地面做好必要的保护。如果地面出现裂缝,基坑支护结构容易发生位移,这就需要采取相应的方式进行裂缝堵塞处理,并将地面的水进行相应的疏导,避免地面水进入基坑中对基坑质量造成影响。(2)深基坑支护体系的质量,与支护体系材料质量、尺寸设计等具有直接的影响。支护体系质量关系着整个基坑支护结构的稳定性,对土木工程施工的质量与安全都具有很重要的影响。这就需要在基坑支护体系设计中,根据工程实际情况,充分考虑影响工程质量的因素,做好相应的安全防护措施,消除安全隐患,提高工程施工的安全性。(3)地下水位也是深基坑支护施工中必须考虑的问题,其对施工质量具有很大的印象概念股,如果发生地下水渗透,容易引起地面下沉、坍塌等危险事故。在充分考虑工程周边环境因素后,可以采取一定的降水措施,降低支护结构压力,并对工程地质条件进行相应的改善,为施工提供便利。如果周围环境不能进行降水措施,这时就应该建立止水帷幕,发挥挡水的性能,为土木工程施工提供质量保障。(4)深基坑支护施工阶段,受到一些客观因素制约,常常发生支护结构、尺寸等与设计不符等情况,这时就需要相关人员及时与设计方进行沟通,协商出一个良好的解决办法,确保施工工期要求。另外,施工方需要安排专门的人员在施工现场进行巡视,做好巡视记录,对工程施工进行全面的质量监督。
4.总结
综上所述,城市化建设的不断深入,加上我国土地国情情况,使得高层建筑逐渐成为城市建筑工程中的主体。高层建筑工程中,深基坑施工对建筑整体结构稳定性具有重要的影响,同时也关系着工程施工的安全。因此,在深基坑施工前,需要做好相应的勘察准备工作,做好基坑支护设计方案,同时在基坑施工中做好施工管理工作,全面提升深基坑支护施工的质量,为土木工程施工提供质量与安全保证。
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