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浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术

2015-04-16倪兆庄

建材与装饰 2015年44期
关键词:土钉深基坑土体

倪兆庄

(福建省永富建设集团有限公司)

浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术

倪兆庄

(福建省永富建设集团有限公司)

随着国民经济的发展,建筑工程项目逐渐增多,而且高难度、高层数的建筑项目不断增多,深基坑的应用也逐渐增多。本文对于建筑工程中的深基坑支护技术进行研究,探讨当前常见的深基坑支护技术,分析当前的支护技术中存在的问题,为促进深基坑支护技术的发展提出建议与意见,期望为相关研究提供参考。

建筑;深基坑;支护技术

1 前言

随着社会的发展,土木工程中频繁需要使用基坑工程技术,我国从改革开放以后,工程建设不断发展,基坑工程技术数量不断增多,技术上也有了长足的进步。为了适应建筑工程的需求,深基坑工程技术的应用逐渐增多,当前深基坑工程的深度通常为6~15m为高层建筑与超高层建筑提供基坑支持。但是深基坑技术主要适用于城市之中,需要遇到多种复杂的工程地址和水文地质条件,施工难度大。本文对建筑工程中的深基坑支护技术进行研究[1],为深基坑支护工程中遇到的问题进行分析,探讨优化深基坑支护技术的方法。

2 深基坑支护技术概述

2.1深基坑工程的主要内容

深基坑支护工程主要包括以下的内容:①勘查与工程调查,主要是对邻近建筑物、相邻的地质条件、城市道路施工的现状等进行勘查研究,为下一步支护工程提供依据;②支护结构设计,按照建筑工程的需求以及地质勘查资料,确定支护结构,包括挡土墙维护、土体加固等结构;③施工,主要包括基坑开挖和支护的施工等内容,施工需要与工程组织相适应;④地层位移预测,为了确保工程的稳定性,需要对土体和支护结构的性能进行分析,如果预测的位移或变形超过极限,需要更改设计,并且采取专门的加固保护措施;⑤现场测量与监控。

2.2深基坑工程特点

深基坑工程主要具有以下特点:①具有区域性,深基坑工程需要与周围的地质条件相适应,比如黄土地基、软粘土地基、沙土地基等说不同地基的影响,深基坑技术也有所不同,为了确保深基坑工程的稳定性,需要对地质条件与水文条件的复杂性与不均匀性进行认识,避免照搬外来的经验;②具有很强的个性,在深基坑工程的设计中,除了考虑到土质条件与水文条件之外,同时需要考虑到周围的环境,包括相邻的建筑物、地下管线等环境,视环境进行具体的设计;③具有很强的综合性,深基坑支护工程建设过程涉及到多方面的内容,主要包括土力学强度、变形和渗流三个课题,为了确保深基坑的稳定性与专业性,需要对相关学科进行研究,从而确保基坑周围稳定,并且满足建筑支护的需求;④工程量大,具有较大的风险性,相比于浅基坑而言,深基坑开挖深度大,工程量大,施工工期紧,施工周期长,而且深基坑工程是一个临时工程,风险性较大,常常会受到降雨、周围环境、振动等不利因素的影响,事故具有突发性,一大发生事故,造成的经济损失较大。

3 深基坑支护的类型与特点

传统的基坑支护相对比较简单,但是随着建筑结构越来越复杂,当前基坑深度和体量不断增大,支护几乎也不断提升。按照深基坑支护的功能,可以将深基坑支护分为挡土系统、挡水系统与支撑系统,具体而言,当前的深基坑支护包括地下连续墙、土钉支护、排桩支护等多种支护类型。

3.1地下连续墙

地下连续墙适用于相对复杂的施工环境,具有整体刚度大、止水防身效果好的优点,在国内外的地下工程中具有广泛的应用价值。对于深基坑支护而言,地下连续墙能够作为挡土围护结构与主体结构砌墙,在粘土、砂土等施工环境中,能够控制软土底层的变形,从而确保支护的结构稳定。

但是地下连续墙在坚硬土体中的开挖困难较大,而且施工环境恶劣,施工现场管理难度较大。当前通常采用逆作法施工的方法进行施工管理,为了减少支护结构变形,需要优化当前的施工技术。预应力地下连续墙技术是新发展起来的地下连续墙技术,采用该技术能够减薄墙厚,提升整体刚度,减少围护机构,消除裂缝,具有较好的应用前景。

3.2土钉支护

土钉支护主要是用于土体开挖和稳定的一种挡土技术,该技术具有施工快速简便的特点。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJl2021999)的要求,土钉墙支护主要适用于二、三级基坑、基坑深度不宜大于12m。土钉支护要求土体具有自稳能力,而且具有施工效率快、造价低的特点,因此在我国得到了迅速推广和应用。而且土钉支护能够紧贴已有的建筑物结构,能够节省桩体和墙体的地面。

在土钉支护施工过程中,影响土钉墙主要作用是水的作用,施工过程中的水会对土钉支护造成软化,从而引发结构的破坏,因此施工中需要做好降水。土钉支护中的土钉群、加固土体与喷射的混凝土面层形成支护体系,为了保持土体强度,采用随挖随支的方式进行施工,能够减少对土体的影响,确保施工质量。20世纪90年代以后,东南沿海一带的建筑物广泛使用土钉墙支护,为了适应淤泥的地质特征,发展得到了复合土钉支护技术。该技术采用H形钢为核心制作加筋泥水墙,具有良好的挡土和止水防渗效应。

3.3排桩支护

排桩支护是采用柱列式钢筋混凝土挖空与灌注桩作为挡土结构,该支护类型中的柱列式间隔不知的混凝土桩具有良好的刚度,为了确保施工的安全稳定性,需要在桩间或桩背采用高压注浆,或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩的施工简单,施工成本较低,而且成本较地下连续墙低,具有较强的应用前景。

排桩支护主要包括支锚式和悬臂式两种方式,支锚式适用于一、二级基坑工程,悬臂式住列桩适用于三级基坑,排桩支护适用于基坑深14m左右,周围环境要求不严格的支护。当周围环境保护要求严格时,需要在采用水泥搅拌桩对基坑底灌注桩进行加固,减少支护结构的变形。

4 深基坑支护存在的问题与解决措施

4.1深基坑支护存在的问题

深基坑支护技术主要存在以下的问题:①土层开挖与边坡支护不配套,土方开挖相对较为简单技术含量低,但是深基坑支护工程中的土层开挖的要求较高,工序相对复杂,因此一般是专业施工队完成土方和挡土工作,土层开挖的工期紧、开挖顺序乱等对工程影响较大,尤其是雨期施工会影响施工进度,对支护工程先生影响;②边坡修理达不到要求,因为施工管理的问题,施工中的技术交底不规范,操作手的操作水平不高等导致边坡表面不平整,造成挡土支付后的超挖和欠挖等现象;③成孔注浆不到位,土钉或锚杆受力达不到设计要求,深基坑支护对于锚杆要求较高,钻孔的土层质量不同,因此在钻孔过程中,需要认真研究土体质量,避免因为出渣不尽而影响注浆质量,甚至引发成孔困难、空洞坍塌等;④喷射混凝土厚度、强度达不到设计要求,当前加注工程中常用干拌法进行喷射,干拌法上操作简便、可连续喷射,但是对于操作手的要求较高,施工管理不严格容易引发混凝土回弹严重,喷射混凝土厚度、强度达不到设计要求;⑤施工过程受影响因素多,深基坑支护施工过程受到多种因素的影响,深层搅拌水泥掺量会引发泥土裂缝、而且施工计算与实际情况有所偏差,因此在施工过程中会与设计有所差异,与实际情况的差异较大,这些都是支护施工需要面临的问题。

4.2深基坑支护施工完善措施

为了提升深基坑支护质量,满足建筑工程的需求,需要采取以下方式完善深基坑支护施工技术:①合理选择深基坑支护选型,在施工设计前,对于底层环境进行勘查,着重考虑深基坑土的类别、地下水位的高低以及周围环境的影响,确保支护结构型式合理;②合理运用新技术,当前的深基坑新技术包括土层人工冻结围护深基坑技术、SMW特殊工法等新技术方法,在施工设计中,需要对新技术进行研究,根据深基坑环境合理的选择新技术,适应国外的施工技术,从而促进我国基坑工程技术的发展;③合理的运用动态设计和信息化技术,深基坑工程技术施工过程必须遵循国家现行的规程、规范,并且进行动态管理,合理的运用信息化技术对施工进行监督管理,逐步实现工具化、模数化与系列化管理,确保深基坑支护工程质量。

5 结语

当前城市建筑深基坑以支护开挖为主要形式,为了满足建筑工程的发展,深基坑支护工程需要满足以下的功能:①主体地基以及桩基安全,为建筑工程提供良好的支护效果,主要以稳定性为主;②地下工程施工安全与环境安全,因为深基坑支护属于永久工程的一部分,基坑工程建设中,需要以稳定性为主,对于基坑的允许变形、水平和垂直等进行有效计算,避免发生失稳等情况。为了满足建筑工程的需要,需要按照深基坑工程规范,加强施工管理,提升施工质量。

[1]晁得祥.建筑工程深基坑支护方案的设计[J].中国住宅设施.2011,4(06):71~73.

[2]王隽.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J].安装.2013,09(15):30~31.

[3]富 华.浅议软土地基的深基坑支护形式的选择[J].科技资讯.2011,8 (16):52~54.

TU753

A

1673-0038(2015)44-0023-02

2015-10-16

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