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摘要:如今,基坑工程在建筑工工程中是比较常见的,随着建筑物越建越高,基坑的开挖也越来越深,如何做好基坑的支护工作是保障建筑物质量的关键。本文首先对基坑支护进行了简单的介绍,然后分析了在基坑支护施工中常见的几个问题,最后根据所提的问题提出了相应的处理措施,希望能为基坑支护施工有所帮助。
关键词:基坑开挖;支护;边坡;施工管理
中图分类号:TU71文献标识码: A
引言
深基坑工程施工过程中很容易发生事故,并且一旦发生事故就会造成群死群伤,因此,深基坑的支护工作就变得非常重要了。深基坑支护是为了保证基坑内的各种结构以及基坑外周边环境的安全,对深基坑的侧壁和周围环境采取加固和支挡等相关措施,增强基坑的稳定性。
一、深基坑支护的形式
一般深基坑的支护形式有很多,最常见的结构有排桩或地下连续墙、水泥土桩墙和逆作拱墙等形式。
1.1排桩或地下连续墙
在基坑开挖前,沿基坑四周以一定间距或者连续打入或就地浇筑桩体(连续墙),形成桩体队列,桩体队列与支撑或拉锚组成的结构抵抗外侧土体和地下水的侧压力,形成挡土结构。一般,在施工中会沿着围护竖向增设支撑点来减少构建因为跨度而导致的构件内力和变形,避免因为构件截面迅速加大儿引起围护结构造价的增加。其中,在基坑内对围护墙加设支承为内支撑,而在坑外对围护墙加设支承称为拉锚。
排桩或地下连续墙一般适用于基坑安全等级为一、二、三级,悬臂结构在软土场中不宜大于5m,当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排水桩加截帷幕或地下连续墙。
1.2水泥土墙
水泥土墙支护结构是指由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构。由于水泥土墙桩是依靠本身的自重和刚度来保护坑壁,所以一般是不用设支撑的。常用的水泥土墙有水泥土搅拌桩(包括加筋水泥土搅拌桩)和高压喷射注浆桩。
水泥土墙一般用在要求基坑侧壁的安全等级为二级或三级的情况下,承载能力在150KPa,深度小于6m的基坑。
1.3逆作拱墙
逆作拱墙是沿基坑周边分层、分段将基坑开挖成圆、椭圆及其它曲线平面,并沿基坑侧壁分层、分段逆作钢筋混凝土拱墙,利用供体承受土的侧压力。
逆作拱墙的适用范围为基坑侧壁安全等级宜为二、三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12m;地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
二、深基坑支护施工中常见的问题
如今,深基坑支护的理论和技术都有了较大的发展,然而。在施工中仍然存在很多问题,主要表现在以下几个方面。
2.1土层的开挖和边坡的支护不相配
这种情况一般在支护施工落后于土方施工比较长时间而不得以进行二次回填或者搭设架子达到支护作用。通常情况下,土方开挖相对于挡土支护来说,工序更简单,施工组织管理比较容易。因此,在实际施工中,大型工程的土方和挡土支护工作都是由比较专业的施工队进行平行施工,这就导致在施工过程中土方施工进度较快,开挖的顺序比较混乱,甚至于在雨季施工时忽略挡土支护,这样就使支护施工无法进行。另外,在地下岩土工程中还会出现将基坑支护工程转手承包,而承包单位的施工技术达不到要求,只是为了追求效益随便改变原始施工设计。
2.2边坡修理不达标
深基坑在开挖时都是利用机械开挖,然后再进行人工修坡、挡土支护等工作。而在实际中,经常由于管理人员的疏忽导致技术交底不到位和机械操作手的技术不熟练等,使开挖后的边坡表面的平整度和顺直度达不到要求,然而,人工修坡又受到约束不能进行深度的挖掘,只能依附机械开挖后的边坡表面做平顺修整,因此经常有欠挖或者超挖的现象发生。
2.3施工过程与施工设计的差别大
在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。
2.4成孔注浆不到位
在深基坑支护工程中要利用土钉或者锚杆进行钻孔,而在钻孔过程中穿过不同质量的土层,如果不事先对土体进行研究,通常会造成出渣不尽和残渣沉积等现象,这些现象都会影响注浆,严重时还会导致成孔困难、孔洞坍塌,无法插筋和注浆。另外在注浆时,配料不合格、注浆管没有插到位、注浆时压力不够等等都会造成注浆的长度和充盈系数不够,导致土钉以及锚杆的抗拔力不符合设计的要求。
2.5未按要求处理边坡顶面
在市区进行施工时,由于市区的地下1-2m为杂填土或者是复杂的管线不能进行支护,所以在第一层开挖之后需要将钢筋网挂好并进行固定,同时需要对土层的表面进行硬化处理,做好排水设施。而在实际施工中,很多施工单位为了抢进度,忽略图标的硬化和排水工作,导致雨水冲刷土体而发生位移,后期又进行再次加固。
三、深基坑支护施工中常见问题的预防和处理措施
对深基坑支护施工常见问题的预防和处理措施可以大致分为加强施工管理和规范施工工艺两个方面。
3.1加强施工管理
现场要重视施工管理人员不仅仅需要具备现场的管理调节能力,还要熟悉施工中涉及的工艺的操作程序和相关的质量控制要点和相关的法律法规规,因此,要適时组织现场管理人员进行学习,提高整体素质。对于现场作业人员要求持证上岗,新来的或者离岗时间较长的施工人员要进行岗前培训,经考试合格后方可持证上岗。
对于深基坑开挖支护这种比较专业的工程要编写专项施工方案,对施工中涉及到的重点难点施工工艺技术有详细的说明,明确现场人员的职责范围,严格要求现场施工按照专项施工方案进行施工,不能擅自修改方案内容。
3.2规范施工工艺
在进行土方开挖作业之前,要先进行土方开挖施工工序的组织与管理,安排开挖施工中的分层和分块的时间和部位,安排开挖后的挡土支护施工的时间,以此来控制土层开挖和边坡支护的前后匹配性,有效减少基坑已经开挖无支护的部分暴露的时间,降低土体移动的可能性。
在施工前,要进行技术交底工作,要求现场作业人员熟悉了解施工现场的地质环境,确保现场的降水系统能够正常运行后才可以进行施工。施工单位在施工过程中不能随便修改施工过程中的数据,如果在施工中由外部环境的影响需要进行改动时,必须要经过专家审核通过后才可施工。
在施工过程中,要加强对土方的实时监测和跟踪,做到及时反馈监测到的数据和信息。在施工过程中对开挖作业进行监测是为了能够实时掌握基坑周围土体的实际情况,有利于能够在第一时间对施工工艺进行调整,优化施工方案。除此之外,在监测过程中积累的信息资料为后续施工的开展打下了基础。在监测过程中,如果发现有比较大的土体移动或者变形情况,要立即进行原因分析并采取措施,防止土体进一步移动变形,减少后续工作的复杂性。
四、结束语
在实际施工中,深基坑开挖支护工作中所遇到的问题不仅仅只有这些,然而,导致问题发生的原因归根结底都是大同小异的,只要我们施工中加氢施工管理,规范施工工艺,严格要求施工质量,那么,相信一定可以保质保量的完成深基坑开挖支护工作。
关键词:基坑开挖;支护;边坡;施工管理
中图分类号:TU71文献标识码: A
引言
深基坑工程施工过程中很容易发生事故,并且一旦发生事故就会造成群死群伤,因此,深基坑的支护工作就变得非常重要了。深基坑支护是为了保证基坑内的各种结构以及基坑外周边环境的安全,对深基坑的侧壁和周围环境采取加固和支挡等相关措施,增强基坑的稳定性。
一、深基坑支护的形式
一般深基坑的支护形式有很多,最常见的结构有排桩或地下连续墙、水泥土桩墙和逆作拱墙等形式。
1.1排桩或地下连续墙
在基坑开挖前,沿基坑四周以一定间距或者连续打入或就地浇筑桩体(连续墙),形成桩体队列,桩体队列与支撑或拉锚组成的结构抵抗外侧土体和地下水的侧压力,形成挡土结构。一般,在施工中会沿着围护竖向增设支撑点来减少构建因为跨度而导致的构件内力和变形,避免因为构件截面迅速加大儿引起围护结构造价的增加。其中,在基坑内对围护墙加设支承为内支撑,而在坑外对围护墙加设支承称为拉锚。
排桩或地下连续墙一般适用于基坑安全等级为一、二、三级,悬臂结构在软土场中不宜大于5m,当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排水桩加截帷幕或地下连续墙。
1.2水泥土墙
水泥土墙支护结构是指由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构。由于水泥土墙桩是依靠本身的自重和刚度来保护坑壁,所以一般是不用设支撑的。常用的水泥土墙有水泥土搅拌桩(包括加筋水泥土搅拌桩)和高压喷射注浆桩。
水泥土墙一般用在要求基坑侧壁的安全等级为二级或三级的情况下,承载能力在150KPa,深度小于6m的基坑。
1.3逆作拱墙
逆作拱墙是沿基坑周边分层、分段将基坑开挖成圆、椭圆及其它曲线平面,并沿基坑侧壁分层、分段逆作钢筋混凝土拱墙,利用供体承受土的侧压力。
逆作拱墙的适用范围为基坑侧壁安全等级宜为二、三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8;基坑深度不宜大于12m;地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
二、深基坑支护施工中常见的问题
如今,深基坑支护的理论和技术都有了较大的发展,然而。在施工中仍然存在很多问题,主要表现在以下几个方面。
2.1土层的开挖和边坡的支护不相配
这种情况一般在支护施工落后于土方施工比较长时间而不得以进行二次回填或者搭设架子达到支护作用。通常情况下,土方开挖相对于挡土支护来说,工序更简单,施工组织管理比较容易。因此,在实际施工中,大型工程的土方和挡土支护工作都是由比较专业的施工队进行平行施工,这就导致在施工过程中土方施工进度较快,开挖的顺序比较混乱,甚至于在雨季施工时忽略挡土支护,这样就使支护施工无法进行。另外,在地下岩土工程中还会出现将基坑支护工程转手承包,而承包单位的施工技术达不到要求,只是为了追求效益随便改变原始施工设计。
2.2边坡修理不达标
深基坑在开挖时都是利用机械开挖,然后再进行人工修坡、挡土支护等工作。而在实际中,经常由于管理人员的疏忽导致技术交底不到位和机械操作手的技术不熟练等,使开挖后的边坡表面的平整度和顺直度达不到要求,然而,人工修坡又受到约束不能进行深度的挖掘,只能依附机械开挖后的边坡表面做平顺修整,因此经常有欠挖或者超挖的现象发生。
2.3施工过程与施工设计的差别大
在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。
2.4成孔注浆不到位
在深基坑支护工程中要利用土钉或者锚杆进行钻孔,而在钻孔过程中穿过不同质量的土层,如果不事先对土体进行研究,通常会造成出渣不尽和残渣沉积等现象,这些现象都会影响注浆,严重时还会导致成孔困难、孔洞坍塌,无法插筋和注浆。另外在注浆时,配料不合格、注浆管没有插到位、注浆时压力不够等等都会造成注浆的长度和充盈系数不够,导致土钉以及锚杆的抗拔力不符合设计的要求。
2.5未按要求处理边坡顶面
在市区进行施工时,由于市区的地下1-2m为杂填土或者是复杂的管线不能进行支护,所以在第一层开挖之后需要将钢筋网挂好并进行固定,同时需要对土层的表面进行硬化处理,做好排水设施。而在实际施工中,很多施工单位为了抢进度,忽略图标的硬化和排水工作,导致雨水冲刷土体而发生位移,后期又进行再次加固。
三、深基坑支护施工中常见问题的预防和处理措施
对深基坑支护施工常见问题的预防和处理措施可以大致分为加强施工管理和规范施工工艺两个方面。
3.1加强施工管理
现场要重视施工管理人员不仅仅需要具备现场的管理调节能力,还要熟悉施工中涉及的工艺的操作程序和相关的质量控制要点和相关的法律法规规,因此,要適时组织现场管理人员进行学习,提高整体素质。对于现场作业人员要求持证上岗,新来的或者离岗时间较长的施工人员要进行岗前培训,经考试合格后方可持证上岗。
对于深基坑开挖支护这种比较专业的工程要编写专项施工方案,对施工中涉及到的重点难点施工工艺技术有详细的说明,明确现场人员的职责范围,严格要求现场施工按照专项施工方案进行施工,不能擅自修改方案内容。
3.2规范施工工艺
在进行土方开挖作业之前,要先进行土方开挖施工工序的组织与管理,安排开挖施工中的分层和分块的时间和部位,安排开挖后的挡土支护施工的时间,以此来控制土层开挖和边坡支护的前后匹配性,有效减少基坑已经开挖无支护的部分暴露的时间,降低土体移动的可能性。
在施工前,要进行技术交底工作,要求现场作业人员熟悉了解施工现场的地质环境,确保现场的降水系统能够正常运行后才可以进行施工。施工单位在施工过程中不能随便修改施工过程中的数据,如果在施工中由外部环境的影响需要进行改动时,必须要经过专家审核通过后才可施工。
在施工过程中,要加强对土方的实时监测和跟踪,做到及时反馈监测到的数据和信息。在施工过程中对开挖作业进行监测是为了能够实时掌握基坑周围土体的实际情况,有利于能够在第一时间对施工工艺进行调整,优化施工方案。除此之外,在监测过程中积累的信息资料为后续施工的开展打下了基础。在监测过程中,如果发现有比较大的土体移动或者变形情况,要立即进行原因分析并采取措施,防止土体进一步移动变形,减少后续工作的复杂性。
四、结束语
在实际施工中,深基坑开挖支护工作中所遇到的问题不仅仅只有这些,然而,导致问题发生的原因归根结底都是大同小异的,只要我们施工中加氢施工管理,规范施工工艺,严格要求施工质量,那么,相信一定可以保质保量的完成深基坑开挖支护工作。