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摘要:深基坑支护施工技术是高层建筑工程中的一种重要施工技术,也是保证建筑工程安全、顺利进行及保证工程质量的关键技术。随着建筑行业的不断发展,深基坑支护施工技术得到快速的发展。深基坑支护施工技术的运用使基坑工程呈现出面积紧凑、距离靠近、深度较大以及规模偏大等方面的显著特征,使得基坑支护工程的可靠性,安全性大大提高,从而进一步巩固了深基坑支护施工技术在基坑支护工程中的地位。因此,探析建筑深基坑工程的施工控制和技术与具有现实意义。
关键词:土建施工;深基坑;支护施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
高层建筑深基坑支护施工技术快速发展,渐渐成为现代高层建筑施工的最主要手段之一。经过在实践应用当中的不断改进,深基坑支护施工技术已经渐渐形成了完整的技术体系。在建筑工程地下空间施工时,采用深基坑支护技术,能使地下自身结构更加稳定,同时使得建筑物周围环境更加安全。因此,在现代建筑工程中,深基坑支护施工技术对提升建筑工程整体的安全性和稳定性具有重要的意义,推动着我国建筑行业向着更高更远层次的发展。
一、建筑工程深基坑支护施工技术的特点
(一)基坑深度越来越大
我国土地资源比较丰富,但是可用来建筑的土地却相当有限。在城市化进行不断加快的今天,建筑工程向大深度方向发展,不仅能使人们合理利用土地资源和空间,还有利于城市管理和保护人民。目前,在建筑工程下面开发地下空间是非常常见的,大多数城市地下室建设了2—3层,甚至有些地区达到了6层。现在基坑深度开挖越来越大,最大估计有20,目前还在向着更大深度发展。
(二)建筑工程施工条件越来越复杂
随着我国建筑用地逐渐减少,大多数开发商为了客观的收益开始改变投资方向,逐渐向着沿海城市的经济开发区发展。我国沿海城市往往地形地质环境都比较复杂,给深基坑支护施工技术的有效开展造成了严重的影响。沿海城市地下铺设的管道比较复杂,加上之前建筑的大多数建筑物都比较陈旧老化,在很大程度上增加了建筑工程基坑支护的施工难度。如果基坑一旦开挖,不仅会影响到自身建筑的稳定性和安全性,还会对周围的建筑带来影响,埋下较大的安全隐患,甚至是直接损坏。
(三)支护方法种类多
目前,我國建筑工程深基坑支护方法类型比较多。按照基坑支护方式,深基坑支护有悬臂式支护结构、混合式支护结构、重力式挡土结构等;根据深基坑的支护型式,支护结构主要有支挡型和加固型。支挡型支护结包括桩排支挡结构、土钉支护结构以及地下连续墙等,加固型支护结构有水泥搅拌加固结构等。这样支护方式给实际建筑基坑工程提供了更多的选择,对于不同种类的深基坑建筑工程来讲,需要根据现场施工的具体情况和建筑自身的建筑特点来选择最适合自身的支护方式,当然有需要的话可以结合两种或者两种以上的支护方式进行支护,进一步保证建筑基坑工程的稳定性和安全性,提高地下空间的利用率。
二、土建基础施工中深基坑支护的常见类型
(一)土钉支护
当基坑不具备放坡条件。地下水位比较低或者基坑外降水不足等情况一般采用这种支护方式,此外,土建在基础施工时采用土钉支护,周边没有大型建筑物和地下管线,如果基坑外部可以满足土钉占用的条件下可使用这种方式用来加固坑壁土体。
(二)排桩支护
排桩支护是指把钢筋混凝土挖孔和钻工灌注桩当作挡土结构,其中布置柱列式间隔使要运用疏排这种布置方。方法,桩和桩之间要保持一定的净距离,并且桩与桩之间需要紧密排列布置。
(三)深层搅拌支护
这种支护技术的操作方法是把水泥作用于固化剂中,把两种材料混合在一起在机械设备中均匀搅拌,然后再把固化剂和软土剂混合在一起,通过强制搅拌,固化剂在搅拌过程中会产生化学反应,出现硬化的现象,确保施工具有稳定性。
(四)钢板桩支护
在钢板桩支护操作过程中使用带锁扣或者钳口的热轧型材料,在做好钢板桩支护以后在把全部钢板桩连接起来,组成一个钢板墙,这种钢板墙具有遮挡水土的作用,且应用效果非常好。这种支护在实际运用中非常简单方便,但是也存在一定的问题,就是很容易受外部环境的影响。
(五)地下连续墙
地下连续墙的具有很高的整体钢度,起到很好的防水和防渗作用,一般在地下水位以下的软土层和砂土层等施工条件下运用,在深层土壤中也适合采用。
三、建筑工程深基坑支护施工技术要点
(一)制定科学合理的设计技术方案
前期的施工方案准备工作是保证建筑工程深基坑支护工程顺利完成的重要前提。首先施工企业应当聘用具有过硬专业知识和丰富实践经验的设计人员,设计人员应当能够根据施工地点的地质结构和水文特征,充分把握施工现场的周边环境;其次设计人员应当结合施工现场的具体情况和地质结构,采用先进的施工技术,制定出科学合理的施工方案。设计方案应当保证边坡的稳定性,防止边坡发生变形,确保周边建筑物&地下管线的安全,提供足够的地下施工空间,保证基坑顺利进行。
(二)深基坑支护结构
对于深基坑的支护结构主要分为了支撑与挡墙,对于挡墙上面已经做了阐述,接下来对支撑进行分析。目前使用常见支撑形式有角撑。对撑以及圆形支撑。拱形支撑等。所谓支撑就是沿着基坑纵横方向因尺寸比较大大,为防止出现坍塌要在中间加设立柱,提防支撑的杆件过长而失稳。在实际操作中,支护上的支撑大都是采用大直径圆钢管或者使用大规格H型钢。为了降低挡墙变形,还要对支撑加上预顶力,将应力值控制到计算值的110—115,而且要确保每根支撑松紧度一致,让这些支撑体共同承力。
(三)开挖土方
当深基坑支护设计的强度达到了75%之后,就可以对土方进行开挖。开挖的时候并不是众多人在里面随便挖一通,而是要从施工一方朝着另一放进行分层开挖,而且还要一边开挖一边观察基坑的变形情况,只要发现变形的速度加快了,就要紧急采用加固措施,避免出现坍塌事故。
(四)锚杆支护施工
土层锚杆在未开挖的基坑立壁土层或已开挖的深基坑墙面进行钻孔,当满足施工要求后将孔端部进一步扩大,通常为柱状。锚杆支护能有效提高支撑体系的承受力,能使其结构更加稳固,避免产生变形,且能有效节省人力、材料等资源,有利于加快工程进度。在深基坑支护施工完成后,若无出现坑壁坍塌现象,应采用仪器监测建筑物的周围地质情况,观察是否出现明显的变形情况,若有必须及时采取有效措施进行加固,从而能保证基坑支护周围建筑物的安全性。另外,还要对锚杆支护进行质检,以保证锚杆和土层质检结合的紧密度,从而充分发挥出锚杆的作用。
(五)排水处理
因该基坑工程的深度在地下水位以下,为了保证基坑工程施工免受地下水的影响而正常、安全施工,因此必须要采取有效的措施,做好基坑的防水与排水工作。若基坑工程中的地下水流量比较小,可直接在支护工程增设排水工程,以排除积水;若基坑工程中的地下水流量比较大,就必须在工程施工前采取有效的排水措施,尽可能降低地下水位,从而保证深基坑支护工程的正常、安全施工。
四、设计坑质量控制措施
(一)深基坑的设计管理
深基坑支护设计是深基坑支护的工程设施的成败的关键因素,而设计方案的合理性主要体现在工程的进度、技术、经济的合理性。当前我国深基坑支护设计方案普遍存在着盲目方案设计、荷载取值不合理、地下水及岩土地质处理错误、支护方案不合理等问题。优秀的设计方案首先需要熟悉力学、材料学、工程地质学和岩土水文学等理论的高素质设计人员,结合建筑工程项目特点、项目周围环境进行方案设计。另一方面,施工方案设计之后工程施工人员应尽秘密结合设计方案,理解设计意图,遇到难以理解和容易误解的设计步骤时,应及时与工作人员沟通保障工程顺利进行。
(二)施工管理
由挖土、防水、围护等环节组成的深基坑工程每个环节都十分重要,一旦任何环节出现差错都会给工程整体进度、质量造成影响。施工单位必须严格遵守施工流程,遵守施工设计方案和相关的施工技术规范,对于施工的关键点、难点要制定相应的施工方案,保障施工每个环节都顺利进行。例如在挖土环节,施工方需要提前研究地质监测报。周围建筑物综合信息,选定合适的施工季节,对分层土质把握挖掘深度,从而在施工最初阶段保障施工质量。
(三)深基坑支护信息管理
深基坑支护工程质量管理的主要技术手段是信息化管理手段,通过专业的技术人员对基坑及周围环境进行动态监测,对基坑深度、岩土变化、地下水变化等情况进行检测,通过对比设计方案的预期、地质部门的技术标准对数据实时监测数据的变化大小、变化频率和变化趋势进行分析,及时作出风险预警报告。另一方面,对基坑支护未来工作进行预测,一旦出现超过预警值的位移或者环境风险,及时采取应对措施,保障工程质量。
结束语
深基坑支护技术具有支护效果好,建设成本低、适用范围广以及工程占地小等特点,在土建基础施工中得到广泛采用。在土建基础施工中应根据实际情况科学使用深基坑支护施工技术,并且对各项工作进行严格控制,对各种施工材料把好质量关,安排合适的人做合适的事及做好设备的调动安排,从而实现人力及物力资源的充分利用。
参考文献:
[1]翟志军.有关建筑工程基坑支护问题探索研究[J].江西建材,2014,15:75.
[2]徐红济.浅谈建筑工程中深基坑支护施工新技术的应用[J].江西建材,2014,16:47.
[3]陈威宇.浅谈建筑深基坑支护结构设计[J].科技创新与应用,2014,22:222.
关键词:土建施工;深基坑;支护施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
高层建筑深基坑支护施工技术快速发展,渐渐成为现代高层建筑施工的最主要手段之一。经过在实践应用当中的不断改进,深基坑支护施工技术已经渐渐形成了完整的技术体系。在建筑工程地下空间施工时,采用深基坑支护技术,能使地下自身结构更加稳定,同时使得建筑物周围环境更加安全。因此,在现代建筑工程中,深基坑支护施工技术对提升建筑工程整体的安全性和稳定性具有重要的意义,推动着我国建筑行业向着更高更远层次的发展。
一、建筑工程深基坑支护施工技术的特点
(一)基坑深度越来越大
我国土地资源比较丰富,但是可用来建筑的土地却相当有限。在城市化进行不断加快的今天,建筑工程向大深度方向发展,不仅能使人们合理利用土地资源和空间,还有利于城市管理和保护人民。目前,在建筑工程下面开发地下空间是非常常见的,大多数城市地下室建设了2—3层,甚至有些地区达到了6层。现在基坑深度开挖越来越大,最大估计有20,目前还在向着更大深度发展。
(二)建筑工程施工条件越来越复杂
随着我国建筑用地逐渐减少,大多数开发商为了客观的收益开始改变投资方向,逐渐向着沿海城市的经济开发区发展。我国沿海城市往往地形地质环境都比较复杂,给深基坑支护施工技术的有效开展造成了严重的影响。沿海城市地下铺设的管道比较复杂,加上之前建筑的大多数建筑物都比较陈旧老化,在很大程度上增加了建筑工程基坑支护的施工难度。如果基坑一旦开挖,不仅会影响到自身建筑的稳定性和安全性,还会对周围的建筑带来影响,埋下较大的安全隐患,甚至是直接损坏。
(三)支护方法种类多
目前,我國建筑工程深基坑支护方法类型比较多。按照基坑支护方式,深基坑支护有悬臂式支护结构、混合式支护结构、重力式挡土结构等;根据深基坑的支护型式,支护结构主要有支挡型和加固型。支挡型支护结包括桩排支挡结构、土钉支护结构以及地下连续墙等,加固型支护结构有水泥搅拌加固结构等。这样支护方式给实际建筑基坑工程提供了更多的选择,对于不同种类的深基坑建筑工程来讲,需要根据现场施工的具体情况和建筑自身的建筑特点来选择最适合自身的支护方式,当然有需要的话可以结合两种或者两种以上的支护方式进行支护,进一步保证建筑基坑工程的稳定性和安全性,提高地下空间的利用率。
二、土建基础施工中深基坑支护的常见类型
(一)土钉支护
当基坑不具备放坡条件。地下水位比较低或者基坑外降水不足等情况一般采用这种支护方式,此外,土建在基础施工时采用土钉支护,周边没有大型建筑物和地下管线,如果基坑外部可以满足土钉占用的条件下可使用这种方式用来加固坑壁土体。
(二)排桩支护
排桩支护是指把钢筋混凝土挖孔和钻工灌注桩当作挡土结构,其中布置柱列式间隔使要运用疏排这种布置方。方法,桩和桩之间要保持一定的净距离,并且桩与桩之间需要紧密排列布置。
(三)深层搅拌支护
这种支护技术的操作方法是把水泥作用于固化剂中,把两种材料混合在一起在机械设备中均匀搅拌,然后再把固化剂和软土剂混合在一起,通过强制搅拌,固化剂在搅拌过程中会产生化学反应,出现硬化的现象,确保施工具有稳定性。
(四)钢板桩支护
在钢板桩支护操作过程中使用带锁扣或者钳口的热轧型材料,在做好钢板桩支护以后在把全部钢板桩连接起来,组成一个钢板墙,这种钢板墙具有遮挡水土的作用,且应用效果非常好。这种支护在实际运用中非常简单方便,但是也存在一定的问题,就是很容易受外部环境的影响。
(五)地下连续墙
地下连续墙的具有很高的整体钢度,起到很好的防水和防渗作用,一般在地下水位以下的软土层和砂土层等施工条件下运用,在深层土壤中也适合采用。
三、建筑工程深基坑支护施工技术要点
(一)制定科学合理的设计技术方案
前期的施工方案准备工作是保证建筑工程深基坑支护工程顺利完成的重要前提。首先施工企业应当聘用具有过硬专业知识和丰富实践经验的设计人员,设计人员应当能够根据施工地点的地质结构和水文特征,充分把握施工现场的周边环境;其次设计人员应当结合施工现场的具体情况和地质结构,采用先进的施工技术,制定出科学合理的施工方案。设计方案应当保证边坡的稳定性,防止边坡发生变形,确保周边建筑物&地下管线的安全,提供足够的地下施工空间,保证基坑顺利进行。
(二)深基坑支护结构
对于深基坑的支护结构主要分为了支撑与挡墙,对于挡墙上面已经做了阐述,接下来对支撑进行分析。目前使用常见支撑形式有角撑。对撑以及圆形支撑。拱形支撑等。所谓支撑就是沿着基坑纵横方向因尺寸比较大大,为防止出现坍塌要在中间加设立柱,提防支撑的杆件过长而失稳。在实际操作中,支护上的支撑大都是采用大直径圆钢管或者使用大规格H型钢。为了降低挡墙变形,还要对支撑加上预顶力,将应力值控制到计算值的110—115,而且要确保每根支撑松紧度一致,让这些支撑体共同承力。
(三)开挖土方
当深基坑支护设计的强度达到了75%之后,就可以对土方进行开挖。开挖的时候并不是众多人在里面随便挖一通,而是要从施工一方朝着另一放进行分层开挖,而且还要一边开挖一边观察基坑的变形情况,只要发现变形的速度加快了,就要紧急采用加固措施,避免出现坍塌事故。
(四)锚杆支护施工
土层锚杆在未开挖的基坑立壁土层或已开挖的深基坑墙面进行钻孔,当满足施工要求后将孔端部进一步扩大,通常为柱状。锚杆支护能有效提高支撑体系的承受力,能使其结构更加稳固,避免产生变形,且能有效节省人力、材料等资源,有利于加快工程进度。在深基坑支护施工完成后,若无出现坑壁坍塌现象,应采用仪器监测建筑物的周围地质情况,观察是否出现明显的变形情况,若有必须及时采取有效措施进行加固,从而能保证基坑支护周围建筑物的安全性。另外,还要对锚杆支护进行质检,以保证锚杆和土层质检结合的紧密度,从而充分发挥出锚杆的作用。
(五)排水处理
因该基坑工程的深度在地下水位以下,为了保证基坑工程施工免受地下水的影响而正常、安全施工,因此必须要采取有效的措施,做好基坑的防水与排水工作。若基坑工程中的地下水流量比较小,可直接在支护工程增设排水工程,以排除积水;若基坑工程中的地下水流量比较大,就必须在工程施工前采取有效的排水措施,尽可能降低地下水位,从而保证深基坑支护工程的正常、安全施工。
四、设计坑质量控制措施
(一)深基坑的设计管理
深基坑支护设计是深基坑支护的工程设施的成败的关键因素,而设计方案的合理性主要体现在工程的进度、技术、经济的合理性。当前我国深基坑支护设计方案普遍存在着盲目方案设计、荷载取值不合理、地下水及岩土地质处理错误、支护方案不合理等问题。优秀的设计方案首先需要熟悉力学、材料学、工程地质学和岩土水文学等理论的高素质设计人员,结合建筑工程项目特点、项目周围环境进行方案设计。另一方面,施工方案设计之后工程施工人员应尽秘密结合设计方案,理解设计意图,遇到难以理解和容易误解的设计步骤时,应及时与工作人员沟通保障工程顺利进行。
(二)施工管理
由挖土、防水、围护等环节组成的深基坑工程每个环节都十分重要,一旦任何环节出现差错都会给工程整体进度、质量造成影响。施工单位必须严格遵守施工流程,遵守施工设计方案和相关的施工技术规范,对于施工的关键点、难点要制定相应的施工方案,保障施工每个环节都顺利进行。例如在挖土环节,施工方需要提前研究地质监测报。周围建筑物综合信息,选定合适的施工季节,对分层土质把握挖掘深度,从而在施工最初阶段保障施工质量。
(三)深基坑支护信息管理
深基坑支护工程质量管理的主要技术手段是信息化管理手段,通过专业的技术人员对基坑及周围环境进行动态监测,对基坑深度、岩土变化、地下水变化等情况进行检测,通过对比设计方案的预期、地质部门的技术标准对数据实时监测数据的变化大小、变化频率和变化趋势进行分析,及时作出风险预警报告。另一方面,对基坑支护未来工作进行预测,一旦出现超过预警值的位移或者环境风险,及时采取应对措施,保障工程质量。
结束语
深基坑支护技术具有支护效果好,建设成本低、适用范围广以及工程占地小等特点,在土建基础施工中得到广泛采用。在土建基础施工中应根据实际情况科学使用深基坑支护施工技术,并且对各项工作进行严格控制,对各种施工材料把好质量关,安排合适的人做合适的事及做好设备的调动安排,从而实现人力及物力资源的充分利用。
参考文献:
[1]翟志军.有关建筑工程基坑支护问题探索研究[J].江西建材,2014,15:75.
[2]徐红济.浅谈建筑工程中深基坑支护施工新技术的应用[J].江西建材,2014,16:47.
[3]陈威宇.浅谈建筑深基坑支护结构设计[J].科技创新与应用,2014,22:222.