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浅谈建筑工程深基坑支护施工技术应用

2019-10-21蔡宣进

建筑与装饰 2019年18期
关键词:支护深基坑施工技术

摘 要 随着我国城市中各种现代化高层建筑纷纷增多,有效的利用地下空间,地下室建设往深、大方向发展,这对基坑的支护、开挖提出了更高的质量和安全要求,本文结合深基坑支护技术特点、施工技术应用、常见施工问题等进行分析,保障工程建设施工安全性和可靠性。

关键词 深基坑;支护;施工技术;应用

城市化进程的加快发展,城市中心人地矛盾的不断加剧,高层、超高层、大跨度建筑物层出不穷,为建筑行业发展增色不少,但同时建筑工程的基坑向深层化、大型化迈进,这对基坑施工提出了新要求,使得基坑支护施工技术愈加重要,而深基坑支护施工技术具有加固处理、有效支撑周边的土质等技术优势,确保地下结构和周边建筑物的稳定、安全、可靠,从而达到施工安全的目的。

1建筑工程深基坑支护技术特点

一般深基坑是指开挖深度≥5m或地下室≥3层,或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地线特别复杂的工程。由于深基坑施工需要承受建筑体量增大所带来的地基压力,相关技术人员必须从深基坑的支护措施入手,施工技术大多集中于支护体系,深基坑支护技术具体特点如下:

1.1 水文地质条件影响大

深基施工中,水文地质条件对深基坑支护的影响巨大,尤其是土壤结构,不同类型的土壤结构所要选择的支护技术也存有差异,所以要对水文地质条件以及拟建工程周边的构筑物和管线进行认真分析勘察,选择合适的支护类型。

1.2 施工技术复杂

在深基坑施工过程中,不断开展计算和测量工作,同时要尽可能降低测量误差,从而确保基坑支护设计、施工的可靠性。另外还受到气候、地质、施工技术、施工周期、施工地域、人为、环境等因素影响,容易造出现质量、安全问题,必须选择有效的质量控制措施,确保深基坑支护效果。

1.3 与土方开挖关系密切

深基坑工程主要是由基坑边支护体系和土方开挖设计、施工两个项目组成。土方开挖施工是否合理、科学,都会对支护体系产生重大影响,土方开挖的顺序、方法、速度的不合理会对支护体系产生极大负面影响,甚至导致整个支护体系的稳定性遭受破坏[1]。

2建筑工程深基坑施工技术应用

2.1 排桩加环撑施工技術

排桩是高层建筑深基坑支护结构中以某种桩型按队列式布置而成的。在实际的技术应用过程中,其可以配合环形支护加锚索、锚杆来提高深基坑的稳定性,房屋建筑工程普遍采用的排桩为钢筋混凝土冲钻孔灌注桩、人工挖孔桩、旋挖桩以及H型钢桩进行合理排布,在此基础上建设人员可以合理构建出深基坑支护技术的地下层级,从而使整个支护结构在中间形成一个圆形结构,有效控制基坑周边土体变形。

2.2 SMW工法桩施工技术

SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥变硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。

2.3 钢板桩施工技术

钢板桩是土木工程中应用是带有锁口的一种型钢,产品按生产工艺划分有冷弯薄壁钢板桩和热轧钢板桩两种类型。将钢板桩用打桩机打(压)入地基,使其互相连接成钢板桩墙,用来挡土和挡水,施工工艺流程如下:测量放线→施工定位桩→安装定位架→插打钢板桩→基坑开挖至垫层底→排水系统设置→回填→拔除钢板桩。钢板桩适用于柔软地基及地下水位较高的深基坑支护,施工简便,其优点是止水性能好、强度高,可以重复使用。钢板桩具有施工方便,进度快,不需要庞大施工设备,有利于抗震设计等特点,并可根据工程的具体情况,改变冷弯钢板桩的断面形状和长度,使结构设计更加经济合理。

2.4 水泥深层搅拌桩支护

是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械在基坑周围就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结形成加固体,从而提高土体的强度和增大变形模量,形成了具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙作为支护结构。水泥深层搅拌法分为湿法和干法,适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等,水泥土搅拌法形成的水泥土加固墙体,可作为基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕、竖向承载的复合地基等。

2.5 土钉墙施工技术

土钉墙支护结构主要是依靠加固的土体、混凝土以及密集的土钉群等,构建类似于重力式挡土结构的支护结构,用来抵制土压力和其他作用力,以保证深基坑和边坡的安全性和稳定性,进而让深基坑支护土层的整体性和稳定性得到提高。土钉墙支护技术因具有结构轻便、柔性高、造价低、施工方便等优点,被广泛应用于建筑深基坑工程中。土钉墙支护技术施工流程大致为:土方开挖-测量、放线-安钻杆-钻孔-钻至设计深度-清理-插入土钉-灌浆-养护[2]。

3深基坑施工中常见问题

基坑隆起整体失稳:由于支护结构的围护桩插入深度不够,支撑位置设置不当,相互连接不牢、不符合要求等原因,导致坑内土体大量隆起,坑外土体过量沉降,支撑系统应力陡增,支护结构整体失稳破坏。管涌及流沙:在基坑开挖过程中,当遇到含水砂土层时,坑内外形成水头差,会引起管涌及流沙现象。基坑底部及坑外砂土会大量流入坑内,导致在面塌陷、基坑位移过大,引起整个支护系统失隐破坏。支撑强度不足破坏:设置的支撑间距过大或数量偏少,引起强度和刚度不不足,在较大被土土压力作用下,发生支撑破坏或压屈,导致支护结构破坏。

4结束语

总而言之,深基坑施工技术是保证基坑稳定性的关键,在现实应用中,设计、施工前要加大对水文地质条件、周边环境等进行详细的勘察了解,从设计和施工两个角度出发,以选择最合适的支护方法,满足基坑的强度和承载力的要求,确保深基坑支护结构整体安全性和稳定性。

参考文献

[1] 李东程.浅析建筑工程中深基坑支护施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017,(10):27.

[2] 李水平.房建工程深基坑施工常见问题及施工技术[J].工程技术研究,2016,(9):48-49.

作者简介

蔡宣进(1974-),男,高级工程师,现就职单位:福建联美建设集团有限公司。

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