对建筑工程深基坑施工技术的探讨
2014-12-25张坤
张坤
摘要:深基坑工程在建筑项目的作用越来越重要,影响着高层建筑的使用性能。深基坑工程的实施涉及到多个环节的内容,既影响了整个结构的稳定性,也对周围的施工环境造成了不利。因而,做好深基坑工程设计与施工问题的有效处理,对于保持高层建筑性能发挥影响甚大。如何保证深基坑施工的安全,同时又能降低造价,是值得加以探讨的课题,本文探讨了深基坑支护的施工技术控制要点。
关键词:建筑工程;深基坑;特点;施工技术
中图分类号:TU198文献标识码: A
前言:
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性,深基坑工程要从设计和施工两面着手,确保质量。
一、深基坑工程施工的特点
深基坑,是指开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程或开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。为了确保主体地下结构的安全、保护周围环境及深基坑施工的顺利进行,施工前对深基坑开挖、支护、降水进行相应的优化设计、施工组织和检测等工作是必不可少的,深基坑工程是一项具有复杂性、综合性的工程,其特点分为如下几个方面:
1、 基坑深度不断增加
为了节约土地、提高用地率,房屋建筑正在向高层化、复杂化的趋势发展,建筑的不断增高,基础承受的压力也会不断加大,基坑深度就要不断的加深,这样才能符合管理规定与防护安全的要求。
2、 周围环境影响大
高层、超高层建筑一般集中在交通密集、建筑物众多、比较繁华的地带。因此,在深基坑施工过程中,就要考虑到诸多因素的影响,而且,地上与地下的管线错综复杂,要注意其正常使用与工作人员的自身安全。
3、区域性强
由于各个地方的地质条件不同,所以,不同区域所设计的深基坑工程也会随之不同,即使在同一城市其差异也会很大,地下岩土的性质复杂、不均匀,千变万化,在深基坑开挖的时候,要具体情况具体分析,因地制宜,学会变通、勇于创新。
4、 随机性与风险性
深基坑工程一般施工周期较长,期间会遇到降雪、降雨、振动等不可预料的状况,其随机性大,事故往往发生突然。而且,深基坑工程属于临时工程,施工技术复杂,涉及方面广。一般施工单位也不愿意投入较多资金,其安全储备不充分,风险性与不安全系数较高。
二、深基坑工程施工要求
1、施工准备包含施工现场的准备、专项施工方案的准备、施工机具人员的准备、施工安全应急预案的准备。在施工之前,要实地查勘施工项目周边环境,摸清周边房屋建筑物及各项市政设施的布局特点和现状,按照设计和施工要求绘制施工总平面图,设置测量控制网,制定科学合理的施工组织设计和施工质量控制方案。
2、深基坑开挖一般按照测量放线、分层开挖、降排水、修坡、整平等工艺流程进行。对于深基坑施工中的土方开挖顺序、方法必须与基坑围护设计一致,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。一般是自上而下,分层开挖,或者结合地质特点实施先撑后挖或同步进行。对于能放坡的深基坑,挖土坡度一般采用1:1 进行放坡。开挖深度超过临近建筑物基础时,必须保证有足够的安全距离和坡度,如不能满足,要按照设计进行挡墙或支撑同步施工,实施加固处理。
3、对于周边环境复杂、现场放坡受到影响的深基坑施工,其施工过程中支撑和防护的选择及实施尤为关键,在熟悉基坑围护结构设计图纸的基础上,掌握桩墙结合内支撑式维护、水泥搅拌桩重力式挡墙、土钉墙或复合式土钉墙、地下连续墙等不同的基坑维护结构技术特点,有针对性的提出基坑挖土方案及应急措施。
4、 一般来讲,深基坑的施工从土方开挖、基坑围护、结构施工、预降水、信息预案、检查鉴定等几个主要方面来加以控制。当施工完成一层或一个环节,就必须依照设计的围护结构形式及时进行支护结构施工,而且必须保证钢筋混凝土墙桩强度达到设计要求之后才能够对下一层组织施工。
5、 施工的同时要随时进行监测,一旦监测值超过预警值,应马上停止深基坑的施工,并将深基坑中的施工人员全部撤走,按照预案实施保护。并做好进一步的安全鉴定及加固处理。只有等到排除了安全隐患之后,才能够继续施工。
三、建筑工程深基坑施工技术
深基坑的支护形式较多,在施工过程中要根据工程的周边环境和地质状况进行支护形式的选择。
1、根据基坑的支护方式,深基坑的支护有悬臂式、混合式和重力式挡土墙三种。
(1)悬臂式支护结构主要依靠嵌入基坑底部的岩土支撑地面重量,需要保证足够的土压力和水压力,保持整体结构的平衡。主要适用于土质条件好、基坑深度小整体条件较好的基坑。
(2)混合式支护结构。在悬臂式支护结构基础之上增加了锚杆等支撑,结构的稳定性更强。锚杆支护结构由挡土结构及锚固在基坑防滑面之外的稳定土体锚杆组成,这种技术主要运用于规模较大、变形较小的基坑。
(3)重力式挡土结构。主要依靠自身的重量保持结构的平衡,保证支护结构在侧向的土压力作用力下处于稳定状态。
2、根据深基坑的支护型式,支护结构有支挡型和加固型两种。支挡型支护结构如地下连续墙、桩排支挡结构、土钉支护结构;加固型支护结构如水泥搅拌加固结构。
(1)地下连续墙结构。整体刚性强、防水防渗效果明显,适用于各种深度的基坑施工,适应地下水位更深的软体粘土层等各种复杂的施工环境。地下连续墙对施工地域周围建筑的影响较小,被广泛运用于高层建筑的基坑支护中。
(2)桩排支挡结构。在柱列式间隔中布置钢筋混凝土挖孔和钻孔灌注桩,形成挡土结构,形式有连续桩排、双排桩和稀疏桩排。
(3)土钉支护结构。依靠密集的土钉群、加固的土体和混凝土等,来建立类似于重力式挡土结构的支护结构,抵制土压力以及其他作用力,保证深基坑和边坡的稳定性。土钉墙支护结构结构轻便,柔性较高,工程造价低,施工经济方便,是当前深基坑支护工程中首选的支护型式。
(4)深层搅拌加固结构。主要是将水泥进行机械搅拌作为固化剂,与软土剂进行强制搅拌,确保二者之间产生一定的反应并逐渐硬化,达到一定的强度要求,形成坚固的支护结构。工程造价少,对周边影响较小,稳定性强,适用于粘土等软土层。
(5)深基坑支护施工需要必要的质量监控工作。建筑工程中深基坑支护施工过程中,叮嘱技术人员做好每个环节的工作,对每个施工阶段的重要工序进行检测和审核,及时了解和掌握工程周边支护周边的土体变化和整个工程的稳定状况,全面地、及时地反应整个施工环境,保证施工过程每一环节施工质量达到要求。
深基坑支护施工监测重点主要包括:地下水位、邻近建筑物和道路的水平位移、支护结构水平位移等具体方面的监测。从基坑支护和围护角度来讲,监测重点包括基坑支护结构的监测和基坑围护结构的监测。
建筑施工中对于深基坑的开挖施工难度并不大,但对于其质量与安全并不太容易控制。所以在施工中要对各项施工工序的标准与填挖数量进行准确控制,实现对各细部施工的准确处理与定位。对基坑及基础施工质量的控制也是对房屋建筑工程总体施工质量的良好控制,较好的施工质量是保证企业荣誉与项目良好效益获取的必然途径,是一切施工项目获益的最终来源。
结语:
总之,深基坑工程在建筑项目的作用越来越重要,影响着建筑的使用性能。深基坑工程的实施涉及到多个环节的内容,既影响了整个结构的稳定性,也对周围的施工环境造成了不利。因而,做好深基坑工程设计与施工问题的有效处理,对于保持建筑性能发挥影响甚大。
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