建筑工程基坑支护施工技术实例分析
2016-03-13刘振国象屿工程咨询管理有限公司361000
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建筑工程基坑支护施工技术实例分析
刘振国
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摘要:主要介绍了基坑支护技术的发展历程,并对其未来前景做出展望,提出了一些有关在实际工程应用中,基坑支护技术所存在的问题和应用事项注意等方面的相关建议。最后根据厦门某基坑支护工程这一实例,对基坑综合支护技术在厦门地区的适用性进行了总结,明确了其对于施工单位的参考意义,并在施工质量方面具有重要作用。
关键词:基坑支护;施工技术;工程质量
1 深基坑支护施工概况
1.1深基坑支护工程的主要内容
深基坑支护施工是一项极其宏大的工程,他不仅需要多种机器设备的支持,更对机器操控人员和指挥人员的技术有着很高的要求。根据以往的实例来看,深基坑工程施工事故频发,事故一旦发生,极易造成群死群伤,后果相当严重,究其原因,一方面是工作人员操纵不当,另一方面就是施工方案及施工过程中各种安全预控措施不到位。
1.2深基坑支护工程的特点
1)造价高,风险大
在各建筑工程中,其基础与核心都是深基坑支护工程,由于基坑开挖工程比较庞大,再加上需要精密的支护结构,因此要投入大量的资金,从而使得基坑支护工程的造价很高。同时基坑支护工程在施行过程中较为繁琐,对施工技术水平也有很高的要求。因此,存在着较大的隐藏风险以及不确定因素。综上所述,深基坑支护工程在未来,必将面临更大的挑战。
2)环节多,要求高
在深基坑支护工程当中,不仅拥有较多的施工环节,其条件也十分苛刻,因为它所要考虑的方面有很多,其中包括复杂多样的地质水文条件以及施工过程中挡土、支护、防水等多个方面的作用效果。因此,就必须要在施工前,对全过程进行精密的分析才能将基坑支护工程给做好,同时还要严格监管施工的全过程。
3)周期短,规模大
建筑工程随着要求愈高的城市化建设,其规模正在被不断的扩大,因此深基坑支护工程的规模也越来越大,深基坑支护工程原本就具有工程量大,施工周期短的特点,但因其规模不断扩大,因此工程量也只有相应增加。总而言之,深基坑支护工程正在往大深度、大面积、大规模的方向上不断发展。
4)施工区域小,难度大
随着旧城改造、城市建设的不断推进,建设用地日趋紧张。因此,许多开发商将目光放在高楼层,超高楼层的建造上,然而这些高层、超高层建筑多是建造在人口较为密集、交通较为拥挤的狭小区域,这在无形中加大了基坑支护工程的难度,也加大了事故发生的概率。
1.3深基坑支护工程施工的要点
1)岩土勘察要细要准
岩土工程勘察(Geotechnical investigation)工作是设计和施工的基础。若勘察工作不到位,不良工程地质问题一旦被检查出来,即使上部构造的设计、施工达到了优质也难免会遭受破坏。而且,如果在施工之前不能对施工区域的岩土地质进行准确的把握,这将直接关系到设计方案的可行性,影响施工的进度和安全性。因此,在深基坑支护工程施工中,一定要将岩土勘察工作放在重要位置,而且岩土勘察一定要细、要准。
2)水的患害必须调查清楚
在建筑实施过程特别是深基坑支护工程施工过程中除了要充分勘察岩土之外,还要积极勘探施工区域的“水”的分布情况,这里所说的水既是指平时我们熟知的地下水,地下道水,也是指存在一定安全隐患的裂隙水,水井漏水等等。可以说,确定施工区域的地下水的水参数既是深基坑支护工程的重要举措,也是顺利完成建筑工程的有力保障。实际工程中,施工单位往往因缺乏治水经验,所以常常不作调查,也不去分析水形成的原因,直到出现故障之后才后悔莫及。
3)基坑土方开挖必须遵循开挖顺序
基坑开挖方式直接影响支护结构的内力和变形,对基坑的稳定和安全的影响更是不容忽视。土方开挖要遵循开槽支撑、先撑后挖,分层开挖、严禁超挖的原则,并按照一定的顺序、方法与支护结构的设计进行开挖,通常要按照先里后外、先上后下的挖土顺序。同时,为了减少和避免围护墙的变形,在开采基坑土方时一定要做到分层、分块、对称、限时,便利支撑体系尽快形成并能受力。目前虽然深基坑支护工程的难度在不断增加,规模也在不断扩大,但施工单位切不能急于求成,不遵循开挖原则和方法,胡挖乱挖,这样只能一损俱损,后患无穷。
4)深基坑开挖必须要采用信息化监测施工
信息施工是运用系统工程于施工中的一种现代化施工管理方法,包括预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。深基坑开挖工程中许多方面,譬如边坡稳定等存在很多的潜在威胁,并且地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响,很难单纯从理论上预估出现的问题,特别是在深基坑旁的建筑物,因其基础埋置较浅,或有重要的地下电缆和管线,所以基坑的支护结构必须保证安全,必须进行监测,信息化施工。总之,深基坑开挖必须要采用信息化监测施工。
2 深基坑支护的方法
目前深基坑支护的方法有很多,其施工方法的选择涉及颇广,难以言明。因为我国面积广阔,每个地区都有着自身独特的地质特点,所以在深基坑支护的方法选择中要坚持实事求是、具体问题具体分析的原则,根据每个支护方法的原理和作用,选取最优的、最有效的支护方法。
下面将以厦门某基坑支护工程为例,对基坑支护技术进行探析:
2.1工程概况
某基坑工程为厦门市岛外,工程地点的东、西、南三面分别为中心路、后海滨路、工业七路,工程占地面积达到23 204.480 m2,囊括了5座住宅楼。该工程主要包含地上30多层、地下两层两个部分,地下的结构形式为框支剪力墙。工程的场地±0.00为绝对标高5.10 m,基坑底绝对标高为-3.30 m,开挖深度达到7.80 m。
2.2地质概况
根据相关数据表明,工程范围内的地质层主要有四个部分,即:人工填土层、第四系海陆交互相沉积层及残积层,下伏基岩为燕山晚期花岗岩。
2.3水文地质条件
工程地点下多含地下水,多存于第四系各地层中。在场地各层中趁机粗砂粒和有机质粗砂粒层的透水性较强,局部承压,出水量大。
3 工程质量要求与建议
3.1工程质量注意事项
该项工程主要采用支护桩+内支撑结构进行支护,设计从地下结构外边线后退2.0 m作为基坑开挖坡底线。根据工程要求主要注意咬合桩、支护桩和立柱、内支撑、三重管旋喷桩、喷射混凝土、其它技术要求等几个方面。同时,施工时还要注意土方开挖方法:开挖时必须分层、分段,先撑后挖,每段小于30 m;每层开挖要注意深度低于200 m,不能超挖;注意保护支撑结构;防止水浸暴露。
3.2工程建议
从20世纪80年代起,我国深基坑支护工程发展就逐渐步入正轨,基坑的支护结构也渐趋严整,各种施工方式层出不穷,如钢板桩、地下连续墙、排桩支护到土钉、喷网锚、复合式支护体系、环形支护结构等等,其中的支护结构也从简单到复杂,基坑工程的设计和施工也在原先的基础上不断取得创新,有些方面甚至已达到世界一流水平。然而,目前各类基坑支护的理论研究是落后于工程实践的,在许多情况下还不得不依赖现场实测等方法。该基坑支护工程作为其中的一项实例,既具有一定代表性,又具有其个性特点。因此针对以上一些情况,现对基坑设计与施工提出以下建议:
做好深基坑支护方案的比选与选型工作。基于很多由于深基坑支护方案不当而导致严重后果的事实考虑,在深基坑支护工程中一定要注重深基坑支护方案的选择和优化,一个良好的支护方案既可以降低建筑的成本和事故的发生率,又可以提高工程实施过程中的安全性和可靠性。通过对一些成功的深基坑支护方案的总结,现根据基坑深度和地下室的层数对深基坑支护提出一定的支护方案。
4 结语
深基坑支护施工作为建筑工程的重要组成部分之一,是一项能够让主体施工顺利进行得到保障的重要的措施,同时建筑的安全性以及耐久性也与它密切相关。建筑基坑的开挖与支护是一个缜密并且综合性很强的系统工程,它所涵盖的范围很广,其中包括有工程地质、水文地质、结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等在内的众多领域。在未来,深基坑的支护工程需要着手于支护的设计和施工这两方面,争取能够在提高施工的质量的前提下,将施