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摘要:在建筑施工中,做好深基坑工程设计和有效处理施工问题是尤其关键的,因为其对于高层建筑的使用性能来说是非常重要的。深基坑工程的实施有许多重要的环节会对周围的施工环境带来一定的伤害,还会影响整个结构的稳定性。因此深基坑施工技术对于施工项目的作用是非常重要的。
关键词:房建工程;深基坑;类型;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
深基坑施工是高层建筑的重要组成部分,完善深基坑施工技术可以有效保证现场安全,对于可能存在风险要防患于未然。深基坑这一概念在人类建筑学中已经存在了相当长的时间,随着科学技术的快速发展,深基坑施工技术已经迈上了新的台阶,在保证理论知识过硬的同时,也要注重实践所得出的经验,合理选择施工技术,保证基坑支护工作顺利完成,为此后的深基坑施工打好基础,以周围环境和地质条件为前提,整理相关技术资料,出具行之有效的深基坑设计,对于方案可行性积极组织专家进行论证。
一、建筑工程深基坑概述
随着地下建筑工程的不断发展,基坑工程得到越来越多的发展和利用。所谓基坑工程,就是为了保护基坑的开挖、地下主体结构的施工安全和周边环境不被或少被破坏而采取的支档措施,此外,它还包含了基坑的土方开挖、施工机械的利用以及降水防水等方面的,所有的这些,共同组成了建筑工程地下基坑支护的全部内容。
随着地下建筑工程开挖深度的不断增加,开挖土方的面积越来越大,建筑工程支护施工的难度也相应的不断加大。建筑工程基坑工程是一个很复杂的问题,它包含的許多不确定的因素和内同,涉及到土力学中的变形、稳定、强度以及防水等方面的内容,需要我们不断地加以研究和在施工中总结经验,是基坑工程的施工技术得到不断的完善。
二、深基坑支护的技术类型
1、悬臂式结构
悬臂式结构是在不使用任何锚和支撑的情况下,依靠嵌入基坑底层的岩土体来平衡地面荷载、水压力以及土体压力的结构。此种支护结构的上部呈悬臂状态,构件弯矩、位移较大,且没有支点作用,所以对结构构件有较高的要求。主要适用于基坑深度较浅、土质条件较好的基坑。
2、内支撑结构
内支撑结构技术主要由内支撑系统和挡土结构组成。内支撑提供挡结构的支撑力,平衡基坑两端结构的侧压力,主要分为钢筋混凝土支撑和钢支撑。而挡土结构则用于承受由于基坑开挖而产生的水、土压力等,多采用地下连续墙和排桩结构。
3、拉锚式结构
拉锚式支护结构主要由挡土结构、外拉系统构成,外拉系统包括锚杆支护和地面拉锚结构。地面拉锚结构由拉杆、锚固体以及挡土结构组成,多用于规模、深度较小的基坑。应用于较大规模的深基坑时,应在没有工作面的环境情况下使用。
4、复合支护结构
复合支护结构主要由地下连续墙、排桩、喷射混凝土以及预应力锚杆等组合而成的综合支护结构。此种结构结合了各类支护结构的优点,具有工程造价低、社会经济效益好等特点,但对设计和施工的要求较高。
三、工程实例
1、工程概况
某工程为地下钢筋混凝土结构,上部为现浇钢筋混凝土框架结构。工程施工场地狭窄,西侧、北侧、东侧已建构筑物,只有南侧有空地,但必须作施工道路和材料堆场。场区自然标高11.5m,建筑基坑开挖实际深度9m。
2、深基坑支护的选择
基坑虽然具有临时性,但是如果不合理的采取支护有可能会造成严重的后果。另外支护结构的费用也是比较昂贵的,要在确保可靠安全的基础上,合理选择经济的支护结构类型。针对不同的施工方案可支护类型可分为土钉支护、内支撑和锚杆和放坡开挖等。
土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术,它由密集的土钉群被加固的原位土体喷混凝土面层和必要的防水系统组成。土钉支护一般与支护喷锚结合使用,当基坑周围情况不允许放坡,基坑外有降水或地下水位较低,相邻无重要地下管线或建筑物,或基坑外地下空间可以使用土钉时可以选择通过土钉支护来加固基坑坑壁土体。
内支撑和锚杆作为基坑支护结构墙体对保证基坑稳定和控制周围底层变形起着重要作用。支护结构的内支撑目前常用的有钢结构和钢筋混凝土结构支撑。用液压千斤顶施加于钢结构支撑预应力以减少挡墙的变形,多用圆钢管和大规格型钢作为钢结构支撑。钢筋混凝土结构支撑具有刚度大变形小等特点,可以很好的控制挡土墙和周围地面的变形。它常用模板或土模随着开挖逐层浇筑,配筋和截面尺寸要根据杆件内力和布置位置设计。
当深基坑地质条件和水文地质条件较好,场地较为开阔,不影响相邻建筑物和地下管线时,可以采取局部或全深度的边坡开挖。放坡开挖时要进行边坡开挖的稳定性验算,大多采用极限平衡法来计算它的抗滑安全系数来保证边坡的稳定性。另外,要注意放坡开挖的环境保护,一旦发生失稳会造成重大损失。要严格控制设计、施工、监测和维护各个环节的质量要求。
结合目前我国已有的深基坑支护类型和深基坑施工方案,综合考虑采用深基坑边坡支护技术。综合楼段深基坑边坡支护工程安全等级为一级,作为永久支护工程;其余采用放坡土钉墙支护作为临时支护,安全等级为三级。基坑坑底边线分别为永久支护段和临时支护段地下室外轮廓外扩2m 和1m。
3、深基坑支护施工
结合目前我国已有的深基坑支护类型和深基坑施工方案,综合考虑采用深基坑边坡支护技术。综合楼段深基坑边坡支护工程安全等级为一级,作为永久支护工程;其余采用放坡土钉墙支护作为临时支护,安全等级为三级。基坑坑底边线分别为永久支护段和临时支护段地下室外轮廓外扩2m 和1m。深基坑支护施工总体顺序为:支护人工挖孔桩- 冠梁的施工- 开挖边坡土方- 边坡混凝土喷锚施工- 腰梁以及锚索的施工- 边坡监测- 坡下基坑施工- 竣工。
深基坑支护桩采用人工挖孔桩,钢筋混凝土护壁,在这施工过程中要求严格的控制成孔、清孔和钢筋笼制作灌注等等施工工序的质量,确保灌注桩的质量标准。在验收完毕的抗渗墙以及连系梁的基槽中,完成抗渗墙的浇筑拆除模板后,完成冠梁的施工。
基坑边坡开挖参照支护图纸设计,周边区边坡采用分层开挖和先撑后挖的原则施工。在分段开挖第一层至2m 后,进行边坡支护班的土钉喷锚施工工作。完成支护工作24 小时后再进行第二层的开挖,直至第二层1.2m 高时,再进行支护工作,之后开挖工序均按照次顺序开挖和支护。采用放坡和边坡挂网喷浆作为主要的深基坑支护,按坡度1:1、1:0.5、1:2 放坡,喷浆采用C20 混凝土,厚度为100mm。在边坡开挖至锚杆标高时进行边坡混凝土喷锚施工,先进行钻孔和制作锚头,再穿锚索和注浆,钢筋网铺设时应该用铁丝绑扎和除锈。采用混凝土喷射施工对边坡混凝土喷射,混凝土强度为C20,厚度为100mm。完成之后通过锚杆试验,满足设计要求。冠梁完成施工后,开挖土方至第一道锚索下1.5m 时进行腰梁和锚索施工。
在整个施工过程中对边坡开挖进行了监测,随时掌握支护的稳定状态和基坑周边土体变化,了解基坑施工对相邻建筑物和地下管线的影响情况,通过对比设计值对施工情况进行全面的了解,确保深基坑环境和施工的安全。根据现场情况,考虑现场临时路和弃土堆场,土方不外运,采用分层开挖接着外运,配合人工进行清土,直至挖至设计标高。对于坡下基坑施工注意边坡支护系统的稳定,控制挖土速度,发现问题停挖解决,确保施工的安全。通过整体施工人员的共同努力,该工程深基坑开挖顺利完成并取得良好的效果。
参考文献:
[1]张长友.建筑深基坑支护施工技术的应用研究[J].价值工程,2012.
[2]王海军;深基坑开挖对周边居民房的保护技术[j];山西建筑;2009
[3]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011
关键词:房建工程;深基坑;类型;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
深基坑施工是高层建筑的重要组成部分,完善深基坑施工技术可以有效保证现场安全,对于可能存在风险要防患于未然。深基坑这一概念在人类建筑学中已经存在了相当长的时间,随着科学技术的快速发展,深基坑施工技术已经迈上了新的台阶,在保证理论知识过硬的同时,也要注重实践所得出的经验,合理选择施工技术,保证基坑支护工作顺利完成,为此后的深基坑施工打好基础,以周围环境和地质条件为前提,整理相关技术资料,出具行之有效的深基坑设计,对于方案可行性积极组织专家进行论证。
一、建筑工程深基坑概述
随着地下建筑工程的不断发展,基坑工程得到越来越多的发展和利用。所谓基坑工程,就是为了保护基坑的开挖、地下主体结构的施工安全和周边环境不被或少被破坏而采取的支档措施,此外,它还包含了基坑的土方开挖、施工机械的利用以及降水防水等方面的,所有的这些,共同组成了建筑工程地下基坑支护的全部内容。
随着地下建筑工程开挖深度的不断增加,开挖土方的面积越来越大,建筑工程支护施工的难度也相应的不断加大。建筑工程基坑工程是一个很复杂的问题,它包含的許多不确定的因素和内同,涉及到土力学中的变形、稳定、强度以及防水等方面的内容,需要我们不断地加以研究和在施工中总结经验,是基坑工程的施工技术得到不断的完善。
二、深基坑支护的技术类型
1、悬臂式结构
悬臂式结构是在不使用任何锚和支撑的情况下,依靠嵌入基坑底层的岩土体来平衡地面荷载、水压力以及土体压力的结构。此种支护结构的上部呈悬臂状态,构件弯矩、位移较大,且没有支点作用,所以对结构构件有较高的要求。主要适用于基坑深度较浅、土质条件较好的基坑。
2、内支撑结构
内支撑结构技术主要由内支撑系统和挡土结构组成。内支撑提供挡结构的支撑力,平衡基坑两端结构的侧压力,主要分为钢筋混凝土支撑和钢支撑。而挡土结构则用于承受由于基坑开挖而产生的水、土压力等,多采用地下连续墙和排桩结构。
3、拉锚式结构
拉锚式支护结构主要由挡土结构、外拉系统构成,外拉系统包括锚杆支护和地面拉锚结构。地面拉锚结构由拉杆、锚固体以及挡土结构组成,多用于规模、深度较小的基坑。应用于较大规模的深基坑时,应在没有工作面的环境情况下使用。
4、复合支护结构
复合支护结构主要由地下连续墙、排桩、喷射混凝土以及预应力锚杆等组合而成的综合支护结构。此种结构结合了各类支护结构的优点,具有工程造价低、社会经济效益好等特点,但对设计和施工的要求较高。
三、工程实例
1、工程概况
某工程为地下钢筋混凝土结构,上部为现浇钢筋混凝土框架结构。工程施工场地狭窄,西侧、北侧、东侧已建构筑物,只有南侧有空地,但必须作施工道路和材料堆场。场区自然标高11.5m,建筑基坑开挖实际深度9m。
2、深基坑支护的选择
基坑虽然具有临时性,但是如果不合理的采取支护有可能会造成严重的后果。另外支护结构的费用也是比较昂贵的,要在确保可靠安全的基础上,合理选择经济的支护结构类型。针对不同的施工方案可支护类型可分为土钉支护、内支撑和锚杆和放坡开挖等。
土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术,它由密集的土钉群被加固的原位土体喷混凝土面层和必要的防水系统组成。土钉支护一般与支护喷锚结合使用,当基坑周围情况不允许放坡,基坑外有降水或地下水位较低,相邻无重要地下管线或建筑物,或基坑外地下空间可以使用土钉时可以选择通过土钉支护来加固基坑坑壁土体。
内支撑和锚杆作为基坑支护结构墙体对保证基坑稳定和控制周围底层变形起着重要作用。支护结构的内支撑目前常用的有钢结构和钢筋混凝土结构支撑。用液压千斤顶施加于钢结构支撑预应力以减少挡墙的变形,多用圆钢管和大规格型钢作为钢结构支撑。钢筋混凝土结构支撑具有刚度大变形小等特点,可以很好的控制挡土墙和周围地面的变形。它常用模板或土模随着开挖逐层浇筑,配筋和截面尺寸要根据杆件内力和布置位置设计。
当深基坑地质条件和水文地质条件较好,场地较为开阔,不影响相邻建筑物和地下管线时,可以采取局部或全深度的边坡开挖。放坡开挖时要进行边坡开挖的稳定性验算,大多采用极限平衡法来计算它的抗滑安全系数来保证边坡的稳定性。另外,要注意放坡开挖的环境保护,一旦发生失稳会造成重大损失。要严格控制设计、施工、监测和维护各个环节的质量要求。
结合目前我国已有的深基坑支护类型和深基坑施工方案,综合考虑采用深基坑边坡支护技术。综合楼段深基坑边坡支护工程安全等级为一级,作为永久支护工程;其余采用放坡土钉墙支护作为临时支护,安全等级为三级。基坑坑底边线分别为永久支护段和临时支护段地下室外轮廓外扩2m 和1m。
3、深基坑支护施工
结合目前我国已有的深基坑支护类型和深基坑施工方案,综合考虑采用深基坑边坡支护技术。综合楼段深基坑边坡支护工程安全等级为一级,作为永久支护工程;其余采用放坡土钉墙支护作为临时支护,安全等级为三级。基坑坑底边线分别为永久支护段和临时支护段地下室外轮廓外扩2m 和1m。深基坑支护施工总体顺序为:支护人工挖孔桩- 冠梁的施工- 开挖边坡土方- 边坡混凝土喷锚施工- 腰梁以及锚索的施工- 边坡监测- 坡下基坑施工- 竣工。
深基坑支护桩采用人工挖孔桩,钢筋混凝土护壁,在这施工过程中要求严格的控制成孔、清孔和钢筋笼制作灌注等等施工工序的质量,确保灌注桩的质量标准。在验收完毕的抗渗墙以及连系梁的基槽中,完成抗渗墙的浇筑拆除模板后,完成冠梁的施工。
基坑边坡开挖参照支护图纸设计,周边区边坡采用分层开挖和先撑后挖的原则施工。在分段开挖第一层至2m 后,进行边坡支护班的土钉喷锚施工工作。完成支护工作24 小时后再进行第二层的开挖,直至第二层1.2m 高时,再进行支护工作,之后开挖工序均按照次顺序开挖和支护。采用放坡和边坡挂网喷浆作为主要的深基坑支护,按坡度1:1、1:0.5、1:2 放坡,喷浆采用C20 混凝土,厚度为100mm。在边坡开挖至锚杆标高时进行边坡混凝土喷锚施工,先进行钻孔和制作锚头,再穿锚索和注浆,钢筋网铺设时应该用铁丝绑扎和除锈。采用混凝土喷射施工对边坡混凝土喷射,混凝土强度为C20,厚度为100mm。完成之后通过锚杆试验,满足设计要求。冠梁完成施工后,开挖土方至第一道锚索下1.5m 时进行腰梁和锚索施工。
在整个施工过程中对边坡开挖进行了监测,随时掌握支护的稳定状态和基坑周边土体变化,了解基坑施工对相邻建筑物和地下管线的影响情况,通过对比设计值对施工情况进行全面的了解,确保深基坑环境和施工的安全。根据现场情况,考虑现场临时路和弃土堆场,土方不外运,采用分层开挖接着外运,配合人工进行清土,直至挖至设计标高。对于坡下基坑施工注意边坡支护系统的稳定,控制挖土速度,发现问题停挖解决,确保施工的安全。通过整体施工人员的共同努力,该工程深基坑开挖顺利完成并取得良好的效果。
参考文献:
[1]张长友.建筑深基坑支护施工技术的应用研究[J].价值工程,2012.
[2]王海军;深基坑开挖对周边居民房的保护技术[j];山西建筑;2009
[3]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011