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浅谈深基坑支护技术的应用

2015-04-16艾大利

建材与装饰 2015年7期
关键词:土钉深基坑土体

艾大利

(重庆 404100)

浅谈深基坑支护技术的应用

艾大利

(重庆404100)

随着社会经济的快速发展,建筑行业也随之崛起,大型建筑工程和高层建筑大量增加,为了科学利用地下空间,进行地下室等设施建设,深基坑支护技术在现代建筑工程中得以广泛应用,在应用的过程中进行着不断的完善和改进,从而深基坑支护施工技术已经逐步形成了一个完整的深基坑支护技术体系。本文结合高层建筑中基坑支护技术的特点,对其在施工中的实际应用进行了分析。

高层建筑;深基坑;支护技术

1 建筑工程深基坑支护技术概述

所谓深基坑指的是开挖深度超过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。而深基坑支护即为保护地下主体结构的施工空间和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。

在城市建筑施工中,尤其是高层建筑施工,由于受到施工场地的影响,往往需要开挖深基坑,为了避免影响周边建筑的安全及深基坑自身的安全稳定,必须要做好深基坑支护工作。深基坑支护施工是一项综合性强且复杂的工程,基坑的防护具有以下特点:

(1)深度大,为了节约用地并提高土地的利用率,建筑物的高度越来越高,这就相应影响到基坑的深度,只有不断加深基坑深度才能满足施工要求;

(2)区域性,由于不同的地域地质条件和水文条件存在较大的差异,岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件具有复杂性和不均匀性,会造成勘察所得的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,且精确度很低,因此,深基坑开挖应该因地制宜,具体情况具体分析,不能完全照搬外地的经验;

(3)复杂性,基坑工程的支护体系设计不仅与施工和土方开挖及工程地质水文地质情况相关,还与基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,及周围场地条件都有关系。有时保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。因此,对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。

2 建筑工程深基坑支护施工技术要点

2.1深基坑支护设计要点

深基坑支护体系是为了保证地下结构的施工空间和周围建筑物的安全而设立的,所以深基坑支护体系本身结构的安全性和稳定性就尤为重要,在选择深基坑支护体的结构系形式和进行设计的时候就要重点考虑其结构要满足一定的变形和稳定要求,从而才能保证建筑工程的质量。支护结构在设计时应考虑两个极限状态:①按承载能力极限状态进行设计时需考虑支护结构构件或连接不应超过材料强度而破坏,或因过度变形而不适于继续承受荷载,或出现压屈、局部失稳;支护结构及土体不应产生整体滑动;坑底土体不应隆起而丧失稳定等;②按正常使用极限状态设计时应考虑基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的支护结构位移量;因地下水位下降、地下水渗流或施工因素而造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的土体变形;影响主体地下结构正常施工的支护结构位移和地下水渗流。支护结构、基坑周边建筑物和地面沉降、地下水控制的计算和验算应按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-2012)严格执行。

2.2深基坑支护施工要点

深基坑支护结构在施工时,相关的施工技术人员应该要将各方面的因素都考虑到位,比如说施工安全、施工质量、施工成本等。尤其深基坑在开挖时和支护结构施工过程中会影响周围的环境及建筑物的安全稳定性,因此要做好项目工程的实际地质情况和周边环境情况做好勘查工作,在施工过程中要做好相应的监测工作。在支护结构施工前要合理的选择支护结构的类型,支护结构在施工时仍需综合考虑施工现场的各种环境因素,对可能影响施工顺利进行的因素进行控制,并结合工程的施工进度,对支护方案进行合理调整,根据实际需要,选择最为经济合理的基坑支护施工方案,并对施工流程进行合理安排,确保工程施工的顺利进行。

3 深基坑支护主要施工技术

3.1土钉墙支护施工技术

土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁土体与坡面为钢筋混凝土面板构成。土钉是置入于土体中以较密间距排列的钢筋或钢管,通常与周围土体接触并以群体起作用,与周围土体形成一个组合体,钢筋混凝土面板是在依据一定的设计要求制成的钢筋网上喷射混凝土形成,具有保护和加固表层土,并避免风化和雨水冲刷等作用。土钉墙施工工艺为:挖土、整理坡面→钻孔→土钉置入→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土→养护。土钉墙支护在施工过程中应注意严格控制开挖深度,对于破碎、滑移的土体应立即进行出喷,使表层固结,并且根据具体情况设置泄水孔,还得注意对基坑的支护结构的内力、位移、侧向土压、土体变形、孔隙水压及周围环境的变形等参数进行实时监测,调整设计参数和施工措施,以确保支护结构安全并减少对环境的影响。

3.2排桩支护施工技术

就是在挖基坑时的边坡支护的一种形式。确保挖基坑的稳点,保证工作人员的生命安全。向基坑周围打排桩。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。排桩支护的结构形式的选择是不确定的,必须根据现场的实际情况施工,采用因地施工。它的优点很多,①刚度比较大,能够抵抗较大的土侧压力,稳定性好,变形小;②施工工艺成熟,人工挖孔或者机械钻孔都能实现;③采用混凝土挖孔桩施工时的噪音比钢板桩的小很多,对周围环境产生的噪声比较小。而缺点就是成本比较高。使用排桩支护技术时需要注意桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题,适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用,桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区、特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。

3.3地下连续墙施工技术

地下连续墙施工技术是在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法优点是:施工振动小,墙体刚度大,整体性好,施工速度快,承受较大荷载,可省土石方,可用于密集建筑群中建造深基坑支护,可用于各种地质条件下,包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等条件复杂的施工环境。缺点是:在挖槽时需要借助特殊机械,成本很高,而施工中泥浆较多不易处理,对施工环境污染较大。

4 结束语

随着经济技术的发展,城市化进程不断加快,深基坑支护技术的应用越来越普及,而深基坑支护的形式有很多种,在具体选择的时候应该根据工程的实际情况选择合理的支护技术,以达到因地制宜的效果。而深基坑支护的质量还关系到上层建筑的质量,所以在施工过程中应严格按照规范执行,做好安全监管和质量监督工作,以保证建筑物的质量。

[1]钟世鸣.深基坑支护技术在建筑工程中的应用分析[J].江西建材,2015.

[2]田庚.基坑支护技术与支撑系统在土建施工中的应用研究[J].城市建筑,2014.

[3]赵崇山.分析建筑工程基坑支护的施工技术要点[J].门窗,2014.

TU753

A

1673-0038(2015)07-0053-02

2015-2-2

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