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建筑施工过程中深基坑支护施工的技术要点探讨

2019-03-15徐其稳安徽省煤田地质局第二勘探队安徽芜湖241006

安徽建筑 2019年1期
关键词:支护桩深基坑土体

徐其稳 (安徽省煤田地质局第二勘探队,安徽 芜湖 241006)

0 前言

深基坑开挖会伴随着一些危险因素,如果没有做好相应的防护工作,很容易造成人员伤亡现象,而支护施工就是深基坑施工中常见的防护手段之一。支护施工主要利用相应设施来支撑深基坑的边坡,提高边坡的稳定性,但因为不同深基坑的地质条件、规模等并不相同,所以在进行支护之前,还需要根据实际条件对支护设施的强度进行计算,否则容易出现不良支护,无法发挥相应的作用。

1 深基坑支护施工的必要性

深基坑只在高层建筑或者超高层建筑当中才会出现,因为此类建筑的体积、自重、规模相对庞大,基坑深度不足无法给上部结构提供良好的应力,而深基坑虽然在外形上与普通基坑大同小异,但是因为深度过大,导致部分普通基坑当中影响不大的事项放大数倍,达到了可以威胁施工人员人身安全的程度,例如边坡塌陷,在普通基坑当中边坡同样存在塌陷现象,但是普通基坑深度不大,边坡塌陷的幅度也自然较小,很难造成人员伤亡,然而在深基坑当中,因为其深度较大,所以边坡的规模也相对较大,此时一旦发生边坡塌陷,数吨重的土体会倾斜到坑内,如果坑内存在施工人员,那么就很容易出现人员伤亡现象[1]。

针对上述当中深基坑边坡塌陷的威胁,现代施工单位为了避免此现象发生,十分重视深基坑支护施工。深基坑支护施工脱胎于矿山开采巷道的锚杆支护,因为深基坑与开采巷道都属于大规模施工结构,并且同样存在土体塌陷的威胁,所以结合开采巷道的支护工作可见,支护施工可以有效提高深基坑边坡的稳定性,降低深基坑施工的危险程度,所以在安全原则的角度上,深基坑施工必须与深基坑支护施工相互结合,保障深基坑施工人员在施工过程中的安全[2]。

2 深基坑支护施工技术要点

2.1 分层支护

分层支护深基坑支护施工当中必须重视的原则性要点,因为深基坑深度过道,并且方向朝下,单依靠一层支护是无法对深基坑所有边坡面积进行防护的,所以在深基坑支护施工当中,必须根据深基坑的深度以及力学分布来进行分层支护。具体来说,假设某深基坑深度为100m,其土体承压极限载荷为10MPa,那么在进行深基坑支护施工之前,就需要计算深基坑边坡压力在多少米时能够达到10MPa,假设为10m,此时在分层支护的原则之下,就需要以每10m/层为度,支护设施需要设置10层。此外,上述分析案例仅为假设,在实际的施工当中,不可以按照极限载荷来进行进行分层设置,否则依然会存在危险性,最好将每层支护设施设置在极限载荷3m左右的范围内[3]。

2.2 支护设施质量

支护设施的质量同样是深基坑支护施工应当重视的要点,因为当支护设施出现质量问题,那么其给深基坑边坡提供的应力就会相对较弱,无法达到理想效果。结合上述(2.1分层支护)中的假设案例来看,如果正常的支护设施能够给边坡提供10MPa的应力,那么可以按照那个上述方法进行支护设施设置,而当支护设施存在质量问题,导致其应力下降到5MPa,那么自然就不能依照上述方法来进行设置,所以在深基坑支护施工中,必须重视支护设施的质量。此外,关于深基坑支护设施的应力问题,施工单位还要重视设施选型,因为现代支护设施的种类较多,其提供的应力、应力结构均不相同,如果选择不当依旧无法保证支护施工的质量。

2.3 支护设施性能

深基坑支护施工虽然属于临时工程,但是因为深基坑开挖工作的工期较长,所以支护设施还是会存在较长的一段时间,在此处支护设施的耐久性能就需要得到保障。耐久性能属于支护设施的质量性能之一,代表了支护设施的使用寿命,如果在支护设施的耐久性不足以支撑其在工期内正常发挥能效,出现支护应力下降或者断裂等问题,反而更容易造成边坡塌陷等现象。另外,关于支护设施的性能还包括功能性性能,所谓功能性性能主要是指支护设施的防水性、耐腐蚀性等等,此类性能主要是因为现代工程的地质环境不同,导致支护设施会受到外界因素的干扰,限制其能效发挥,例如在水利工程当中,其周边地质土体很可能含有较高的水分,而水分会不断侵蚀支护设施,因此就要选择防水性能较好的支护设施,以此才能保障水利工程深基坑开挖工作的顺利开展。

2.4 支护设施拆除

在上述得知深基坑支护施工属于临时工程,其在深基坑开挖完毕之后就需要拆除,但是在拆除时要避免对深基坑边坡造成影响。通常情况下,支护设施要发挥自身的能效,就需要将一部分深入土体内部,在此前提下,当需要拆除支护设施时,如果直接将支护设施拔出,那么就很可能带出大量土体,导致边坡出现孔洞,之后受地心引力的影响,孔洞上部土体会不断向下流通,对下部土体造成冲击,在这整个过程当中,边坡孔洞局部的应力结构会不断变换,由此就说明在应力变动之下,边坡的稳定性会变的较差,容易出现边坡塌陷,所以在拆除支护设施时,必须围绕相应的方法来进行,例如采用永久性支撑来进行换撑,该方法适用于水平支护当中,主要利用混凝土材料在支护设施底板处进行浇筑,之后构建换撑混凝土传力带结构,此时混凝土传力带结构就能代替支护设施,随之可以轻缓的将支护设施拔出。

3 深基坑支护常见施工技术

3.1 排桩支护施工技术

首先需要在深基坑边坡表层基础上进行挖孔作业,为之后的支护桩提供空间,之后利用钢筋混凝土来构建支护桩,将支护桩打入预先挖好的孔中,再进行混凝土浇筑,此举主要是为了使支护桩与周边土体能够连接紧密。在实施排桩支护施工技术当中,一定要注意支护桩之间的距离要保持一致,因为这种支护技术是利用桩基整体分布来实现支撑的,如果距离不一致,必然会导致整体应力结构平衡性不足,不但无法形成支撑,还会因为应力偏移导致边坡稳定性不足的问题。此外,关于支护桩之间的距离问题,除了要保持一致以外,还需要合理,即当距离过远那么很难发挥其功效,而如果过近就会导致钢筋混凝土的用量大幅度上涨,同时为之后的拆除工作带来负担。

3.2 地下连续墙施工技术

地下连续墙施工技术是一种较为普遍的深基坑支护技术,其适用于土木、水利超高层建筑当中,在以往的应用结果上可以证实,此项技术的应用效果良好,其具有较高的土壤适应力,能够有效防护沙土层、水分充足土质,具有较高的应用价值。应用方法上,首先需要开挖灌注孔,此部分需要重视灌注孔的位置、深度、形状、规模等,需要通过严格的计算之后才能确认,灌注孔开挖完毕之后,需要采用相应强度的混凝土进行浇筑作业,使每一个灌注孔内都充满混凝土,最终进行相应的养护工作之后,确认混凝土强度达标即可开始深基坑开挖。

4 结语

深基坑与普通基坑外形上大同小异,但是介于“量变引起质变”的原理,深基坑庞大的深度与规模,放大了普通基坑当中的一些事项,例如边坡塌陷,此现象在深基坑当中很容易对施工人员造成威胁,因此为了避免此类现象,应当重视深基坑支护施工。本文为了了解建筑施工过程中深基坑支护施工的技术要点,首先简要阐述了深基坑支护施工的必要性,之后着重对深基坑支护施工技术要点进行分析,最终介绍了两种常见的深基坑支护施工技术。

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