论文部分内容阅读
【摘要】基坑施工质量的好坏不仅关系着整个建筑结构的稳定,也会影响到周围建筑物的安全使用。因此,探析建筑基坑工程中的施工技术与控制具有现实意义。本文笔者通过自己多年从事基坑工程的工作经验,首先介绍基坑工程的施工特点,分析了工程中的施工要求,并结合实例进行了探讨。
【关键词】建筑 基坑 施工 技术
中图分类号:YI74文献标识码: A
基坑工程之所以受到重视,并不仅仅是因为基坑工程是建筑工程的一部分,更重要的基坑工程会涉及到公共安全,例如对周围的道路、管线、建筑物等的安全会直接影响到社会群众的安全生活。与其他结构工程相比较,基坑工程的不安全因素较多,因此除了全面认真的对基坑工程进行设计,工程的监测和施工过程也是十分重要的。
一、定义
基坑是指底面积在27平方米以内,且底长边小于三倍短边的为基坑。基槽是指槽底宽度在3米以内,且槽长大于3倍槽宽的为基槽。也就是说,一般定义深基坑为:底面积在27平方米以内,且底长边小于三倍短边,开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程,反之则为浅基坑。
二、基坑施工的特点
深基坑施工的特点:基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方式,步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。因此,深基坑开挖与支护引起了广泛重视。深基坑工程施工具有以下特点:
建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;支护型式的多样性。迄今为止,支护型式已经发展到数十种。
三、深基坑工程的施工要求
1、施工准备
(1)前期勘察。
在大型深基坑施工前期,工程单位要安排专业的勘察人员到达施工现场调查取样,而工程单位通过收集到的勘察信息来分析具体的施工方案, 如周边环境、开挖面积、开挖深度、设备安排等等,最关键的则是要找准基坑开挖深度及基坑的周边环境。只有做好这些准备工作,才能保证后期支护方案的优化。
(2)施工方法及施工机械的选择。
首先,应选定主要的施工参数,包括深基坑的支撑形式、几何尺寸、以及基坑规模等,确定开挖参数及分层开挖的深度等。深基坑开挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。选择合理的开挖方法,保证基坑开挖方法和顺序与施工设计相符。为确保井点降水正常,必须先排水再挖土,挖土高度达到标高后,应及时浇筑底板和垫层,在进行挖掘时,应避免挖掘机冲抓和碰撞,以免挖掘机碾压到工程支撑梁及工程桩,加强监控点保护,并标明保护标志。应选择合适的施工机械,确保深基坑工程的施工进度。应根据施工工期及预算挖量等参数作为挖土机械及运输车辆的选择依据。在施工过程中,应根据施工进度及现场实际情况,对机械数量及开挖进度进行适当的调整。
2、深基坑开挖
深基坑开挖施工的主要流程为测量放线、分层开挖、排降水、修坡、整平等,深基坑的开挖施工应该严格按照相关的规定进行。一般情况下,深刻的挖掘都是从上而下进行的。对于一些特殊的土质,要以边挖边支撑形式进行。在一些允许放坡的深基坑中,边坡标准为1:1。当深基坑的周围已经建有基坑时,必须根据实际要求保留相应的安全距离。如果无法设置安全距离,则需要对基坑进行支撑加固或挡墙处理之后再进行深基坑的施工。
3、深基坑施工过程
在进行放边坡施工时,有可能会因为施工环境影响而导致施工,这时候就要对支撑防护方案的设计进行仔细的规划。应该对基坑结构和施工环境进行综合的考虑,然后制定详细周密的深基坑挖掘方案以及措施。深基坑的施工过程中,土方开挖、结构施工、预降水、信息预案、基坑围护等多方面对工程进行控制。施工过程中,每一环节结束后都要对基坑进行相应的支护工作。只有做好合适的支护建设以后,才能进行下一环节的施工。施工过程中,还要注意工程关键点的监测。对于不符合要求的地方必须及时停止施工,做好施工人员的撤离工作。然后进行相应的应急处理工作,等到检测结果符合标准后才能进行后面的施工。
四、工程简介
某高层公寓项目总共由2 幢16 层建筑物以及地下停车场组形成,实际深基坑开发深度约为5.6~6.0m,电梯井挖掘深度为8.0~8.5m,深基坑实际周长约为520m。
1、地质条件
根据工程设计预案显示,目标建筑物地层结构情况如下:第一层为杂填土,该覆盖整个地下空间,层厚约为1.0~3.0m。次层为褐色淤泥,厚度饱和,呈固浆形状,面积覆盖大部分地下空间,淤泥厚度约为20.0~25.0m。其余为黄砂及其他粘稠土壤,呈浪状,无渗透现象,层厚约为5.0m。施工区域地下水位条件为浅型,在勘测阶段测量水深3.0~3.5m,水位变化幅度在1.0m 以下,各项数值均满足施工整体需求。
2、施工技术方案
根据案例建设项目的实际需求,具体施工技术方案可以参考以下几种:重力式水泥挡墙技术、拉锚式单排钻孔灌注技术、钻孔灌注桩支撑技术、水泥桩土钉墙喷锚网复合技术、门架型沉管灌注技术等。结合目标工程深基坑挖掘深度以及地质条件、周遭环境,充分综合深基坑技术实践理论,本文建议采取以下几种施工技术。拉锚式支护,使用单排钻孔在基坑周围进行打桩灌注,在基坑两侧开展门架型沉管,将搅拌水泥灌注其中。也可以在基坑东西两侧设立桩土钉墙,用水泥修筑喷锚网来实现支护。在深基坑内土层浅深交汇处实施大放坡开挖,并且在深基坑里外采取明沟集水坑的给排水方案。
3、方案择选建议
由于本文研究案例公寓带有地下室,所以在深基坑施工技术选择上应当充分注意复合支护体系的应用,结合前文给出的建议,深基坑前期支护工作可以选择土钉墙技术。土钉墙支护技术有以下几个优势:
(1)施工分段极其清晰,可以充分发挥出土体自身的稳定性,可以在基坑挖掘过程中实现土体闭封,保证了土体形状完整且不会出现边坡位移状况;
(2)土钉墙支护技术能够与土体流水挖掘紧密结合,加速了工程进展,为工期提供有效保障;
(3)也是最为重要的一点,土钉墙施工工艺简单,全过程施工具有很高的安全性,土钉制造与打孔工作难度低,灵活性高,可以根据项目需要而做出及时调整。
4、施工过程思考
以土钉墙施工设计方案为例,按照不同阶段操作要求展开施工。考虑到可能出现地下水渗透现象,需要首先检测土体是否呈饱和状态,有无局部塌方情况发生,若基坑各位置完好,地质报告与土体情况相符合,那么便可以正式進入土钉墙施工阶段,建设单位与监理单位协作,配合施工方进入现场,进行支护形式的最后确定阶段。桩锚支护体系的建立,可以有效降低基坑土体产生位移与沉降的可能性,前提是施工方必须严格按照相关操作规范进行作业,充分掌握建设图纸的技术要求,了解管线布置方式以及存在障碍物的位置,如果发现基坑支护存在问题,应当即使参照设计图纸给出的指导意见,并与现在监理人员协商,确认无误后对问题进行排除,如遇棘手的技术难题,建设单位应组织专家进行论证,成立快速反应机制,避免施工受阻对工期产生不利影响。
结论
综上所述,建筑项目基坑工程是一项非常复杂的工程。在进行施工方案设计时,必须对实际情况进行综合的考虑。对于一些可能出现的情况,也要做好相应的应急方案的设计。对于一些特殊点以及特殊结构也,要采取针对性的方案设计,确保基坑工程的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]张长友.建筑基坑支护施工技术的应用研究[J].价值工程,2012.
[2]朱永清.复杂环境条件下基坑综合支护技术的应用[J].施工技术,2011.
【关键词】建筑 基坑 施工 技术
中图分类号:YI74文献标识码: A
基坑工程之所以受到重视,并不仅仅是因为基坑工程是建筑工程的一部分,更重要的基坑工程会涉及到公共安全,例如对周围的道路、管线、建筑物等的安全会直接影响到社会群众的安全生活。与其他结构工程相比较,基坑工程的不安全因素较多,因此除了全面认真的对基坑工程进行设计,工程的监测和施工过程也是十分重要的。
一、定义
基坑是指底面积在27平方米以内,且底长边小于三倍短边的为基坑。基槽是指槽底宽度在3米以内,且槽长大于3倍槽宽的为基槽。也就是说,一般定义深基坑为:底面积在27平方米以内,且底长边小于三倍短边,开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程,反之则为浅基坑。
二、基坑施工的特点
深基坑施工的特点:基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方式,步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。因此,深基坑开挖与支护引起了广泛重视。深基坑工程施工具有以下特点:
建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;支护型式的多样性。迄今为止,支护型式已经发展到数十种。
三、深基坑工程的施工要求
1、施工准备
(1)前期勘察。
在大型深基坑施工前期,工程单位要安排专业的勘察人员到达施工现场调查取样,而工程单位通过收集到的勘察信息来分析具体的施工方案, 如周边环境、开挖面积、开挖深度、设备安排等等,最关键的则是要找准基坑开挖深度及基坑的周边环境。只有做好这些准备工作,才能保证后期支护方案的优化。
(2)施工方法及施工机械的选择。
首先,应选定主要的施工参数,包括深基坑的支撑形式、几何尺寸、以及基坑规模等,确定开挖参数及分层开挖的深度等。深基坑开挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。选择合理的开挖方法,保证基坑开挖方法和顺序与施工设计相符。为确保井点降水正常,必须先排水再挖土,挖土高度达到标高后,应及时浇筑底板和垫层,在进行挖掘时,应避免挖掘机冲抓和碰撞,以免挖掘机碾压到工程支撑梁及工程桩,加强监控点保护,并标明保护标志。应选择合适的施工机械,确保深基坑工程的施工进度。应根据施工工期及预算挖量等参数作为挖土机械及运输车辆的选择依据。在施工过程中,应根据施工进度及现场实际情况,对机械数量及开挖进度进行适当的调整。
2、深基坑开挖
深基坑开挖施工的主要流程为测量放线、分层开挖、排降水、修坡、整平等,深基坑的开挖施工应该严格按照相关的规定进行。一般情况下,深刻的挖掘都是从上而下进行的。对于一些特殊的土质,要以边挖边支撑形式进行。在一些允许放坡的深基坑中,边坡标准为1:1。当深基坑的周围已经建有基坑时,必须根据实际要求保留相应的安全距离。如果无法设置安全距离,则需要对基坑进行支撑加固或挡墙处理之后再进行深基坑的施工。
3、深基坑施工过程
在进行放边坡施工时,有可能会因为施工环境影响而导致施工,这时候就要对支撑防护方案的设计进行仔细的规划。应该对基坑结构和施工环境进行综合的考虑,然后制定详细周密的深基坑挖掘方案以及措施。深基坑的施工过程中,土方开挖、结构施工、预降水、信息预案、基坑围护等多方面对工程进行控制。施工过程中,每一环节结束后都要对基坑进行相应的支护工作。只有做好合适的支护建设以后,才能进行下一环节的施工。施工过程中,还要注意工程关键点的监测。对于不符合要求的地方必须及时停止施工,做好施工人员的撤离工作。然后进行相应的应急处理工作,等到检测结果符合标准后才能进行后面的施工。
四、工程简介
某高层公寓项目总共由2 幢16 层建筑物以及地下停车场组形成,实际深基坑开发深度约为5.6~6.0m,电梯井挖掘深度为8.0~8.5m,深基坑实际周长约为520m。
1、地质条件
根据工程设计预案显示,目标建筑物地层结构情况如下:第一层为杂填土,该覆盖整个地下空间,层厚约为1.0~3.0m。次层为褐色淤泥,厚度饱和,呈固浆形状,面积覆盖大部分地下空间,淤泥厚度约为20.0~25.0m。其余为黄砂及其他粘稠土壤,呈浪状,无渗透现象,层厚约为5.0m。施工区域地下水位条件为浅型,在勘测阶段测量水深3.0~3.5m,水位变化幅度在1.0m 以下,各项数值均满足施工整体需求。
2、施工技术方案
根据案例建设项目的实际需求,具体施工技术方案可以参考以下几种:重力式水泥挡墙技术、拉锚式单排钻孔灌注技术、钻孔灌注桩支撑技术、水泥桩土钉墙喷锚网复合技术、门架型沉管灌注技术等。结合目标工程深基坑挖掘深度以及地质条件、周遭环境,充分综合深基坑技术实践理论,本文建议采取以下几种施工技术。拉锚式支护,使用单排钻孔在基坑周围进行打桩灌注,在基坑两侧开展门架型沉管,将搅拌水泥灌注其中。也可以在基坑东西两侧设立桩土钉墙,用水泥修筑喷锚网来实现支护。在深基坑内土层浅深交汇处实施大放坡开挖,并且在深基坑里外采取明沟集水坑的给排水方案。
3、方案择选建议
由于本文研究案例公寓带有地下室,所以在深基坑施工技术选择上应当充分注意复合支护体系的应用,结合前文给出的建议,深基坑前期支护工作可以选择土钉墙技术。土钉墙支护技术有以下几个优势:
(1)施工分段极其清晰,可以充分发挥出土体自身的稳定性,可以在基坑挖掘过程中实现土体闭封,保证了土体形状完整且不会出现边坡位移状况;
(2)土钉墙支护技术能够与土体流水挖掘紧密结合,加速了工程进展,为工期提供有效保障;
(3)也是最为重要的一点,土钉墙施工工艺简单,全过程施工具有很高的安全性,土钉制造与打孔工作难度低,灵活性高,可以根据项目需要而做出及时调整。
4、施工过程思考
以土钉墙施工设计方案为例,按照不同阶段操作要求展开施工。考虑到可能出现地下水渗透现象,需要首先检测土体是否呈饱和状态,有无局部塌方情况发生,若基坑各位置完好,地质报告与土体情况相符合,那么便可以正式進入土钉墙施工阶段,建设单位与监理单位协作,配合施工方进入现场,进行支护形式的最后确定阶段。桩锚支护体系的建立,可以有效降低基坑土体产生位移与沉降的可能性,前提是施工方必须严格按照相关操作规范进行作业,充分掌握建设图纸的技术要求,了解管线布置方式以及存在障碍物的位置,如果发现基坑支护存在问题,应当即使参照设计图纸给出的指导意见,并与现在监理人员协商,确认无误后对问题进行排除,如遇棘手的技术难题,建设单位应组织专家进行论证,成立快速反应机制,避免施工受阻对工期产生不利影响。
结论
综上所述,建筑项目基坑工程是一项非常复杂的工程。在进行施工方案设计时,必须对实际情况进行综合的考虑。对于一些可能出现的情况,也要做好相应的应急方案的设计。对于一些特殊点以及特殊结构也,要采取针对性的方案设计,确保基坑工程的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]张长友.建筑基坑支护施工技术的应用研究[J].价值工程,2012.
[2]朱永清.复杂环境条件下基坑综合支护技术的应用[J].施工技术,2011.