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浅论基坑支护技术与支撑系统在土建施工中的应用

2014-08-15郑金辉山西中方森特建筑工程设计研究院山西太原030006

江西建材 2014年16期
关键词:土钉深基坑锚杆

■郑金辉 ■山西中方森特建筑工程设计研究院,山西 太原 030006

基坑是为了要满足房屋建造的需要,在建筑房屋时于地下挖的一个坑洞。它的主要构成步骤有:土方开挖、回填、结构支护、以及降水等几个因素。支护结构包括围护墙、支撑(或土层锚杆)和防渗帷幕等结构体系。通过对已经建成的或者是对正在建造过程中项目的统计情况可以看出,大概有25%左右的施工项目都曾经出现过这样那样或大或小的现场故障,这也多少可以反应出基坑开挖工作其实也是一项风险系数较高的工程这一事实,它能给建筑工人的生命安全带来很大的威胁,而且也还会人们的生产生活带来诸多的不便。基坑开挖的问题主要表现为支护结构有可能会发生位移、破坏、坍塌和开裂、管线电缆被破坏等方面。

1 基坑主要的支护类型

1.1 土钉墙支护

土钉墙是由两种材料构成的,即坡面钢筋混凝土面板和植入边坡土钉。而钢筋混凝土面板的设计又有一定的要求,可以理解为它由钢筋网上喷射混凝土形成;土钉则是在配以钢筋土钉入孔注浆后制做而成的,它需要人工或者是锚杆机掏制成孔以后制作,土钉的主要特点是工期短、且工艺简单易操作,因此具有良好经济上的效益。当然,它也有自己的不足之处,比如在实际的运用过程中,土钉对土体其实是有着相当严格要求的,它要求土体必须具有良好的稳定性,及整体性。

1.2 钢板桩支护

由于工艺简便易操作,钢板桩在基坑支护结构中被广泛的应用。我们比较常见的钢板桩截面形式主要有U形、Z形、直腹板型。钢板桩支护是由带锁口或者是钳口的热轧型钢制做而成的,把钢板桩相互连接得到的钢板桩墙。它的优势显而易见,但同时也具有一些欠缺的地方:首先,由于钢板桩的截面小,和混凝土桩比起来更加有柔性,所以倘若支撑或锚固的措施不当,就会更容易引起加大程度的变形问题,从而形成较大安全隐患;其次,在施工的时候,由于要对沉桩进行大力度的击打,其过程会很大的噪音,从而不便在人口密集的公共场所使用。

1.3 深层搅拌水泥桩支护

深层水泥搅拌桩指的是于机械搅拌后,在土壤中添加石灰等固化剂固化而成的桩。这类桩体的优点主要有:一,由于是人工加固得到的土体,其拥有的强度会相应的比较大;二,由于桩体的密实性好,会拥有相对更好的防水效果;三,这类桩用到的都是相对比较便宜的材料,且有较高的安全性。但需要注意的一点是:这类桩在使用时,对基坑边坡变形的要求会更加的严格些。

1.4 排桩支护

排桩支护指的是起挡土作用的,以列式间隔方式摆放的,一种钢筋混凝土挖孔桩支护结构,往往需要在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁。它的优点主要有:一,施工工艺成熟,人工挖空或者机械钻孔都能实现;二,刚度大,能抵抗较大的土侧压力;三,产生的噪声很小,对居民生活不会造成很大影响,可以在市区使用。

1.5 土层锚杆支护

土层锚杆指的是对地面或者是深开挖的地下室的墙面进行钻孔,继而在孔内灌进化学浆液或水泥浆,并在孔中置入钢筋钢绞线等抗拉材料的具有强抗拉力的一种锚杆。土层锚杆支护的优点如下:一,由于其和土体紧密的结合在一起,所以具有较强的抗拉能力;二,不需要很大型的机械就能完成,施工较方便;三,由于在基坑内没有横撑,施工过程中的工作界面更加开阔。

1.6 地下连续墙

地下连续墙适用于地下水位以下的软粘土和砂土等复杂条件的施工环境,具有整体刚度大和防水效果好的特性,在国内外都被得以广泛的应用。随着施工技术的不断发展,目前地下连续墙采用的逆作法,可以做到“两墙合一”:也就是说它既可以在施工的时候当做围护结构使用,同时还可以被当做地下结构外墙。地下连续墙的主要缺点有以下三点:一,开挖的难度相对来讲比较大,它需要借助特殊机械的参与才能完成,因此需要较高的成本投入;二,在其施工过程中,会产生较多泥浆,严重污染施工现场的环境;三,逆作法施工一般在城市进行高层建筑时使用,施工现场周围的建筑物、道路等结构相对会比较复杂,因此需要更加合理精细的施工组织设计。

1.7 锚喷网支护

喷锚网支护作为一种先进的支护加固技术,在大跨度地下工程当中得以被广泛的使用。其工作原理是在岩土体内加入一定长度的锚杆,并使其和岩土体形成复合体,从而可以发挥锚拉的作用,使整个坡面都可以形成一个整体。从众多的工程实践工作中可以证实:锚喷网支护和传统的现浇混凝土衬砌支护比较起来有更大优势。

2 结论与展望

目前在我国,基坑支护技术已经被广泛的应用于不同地质条件的各类工程当中,且也已经积累了大量的成功经验,甚至其中有些技术都已经达到了国际的先进水平行列。但若要是想能够真正更好的适应当代社会经济不断快速发展的需求,仍然还有必要对基坑支护技术的众多问题进行更加深入研究的,本文认为可以从以下几个方面对基坑支护技术进行改进和提高:土层开挖和边坡支护不配套问题;成孔注浆不到位问题;边坡支护不符合设计要求问题;喷射混凝土厚度不够问题;土钉或者锚杆受力程度不符合设计要求问题;工程监理不到位等问题。综上,要达到减少基坑支护施工事故的目的,就要拥有更加科学的设计、更加严谨的施工过程、以及更加严格的监督管理措施,从而不断的提高基坑支护技术,以及相应的管理水平。

[1]欧文强.内支撑体系在深基坑支护中的应用[J].技术与市场,2013(05).

[2]李艳.浅谈钻孔灌注桩及内支撑支护技术在超大型深基坑中的应用[J].福建建设科技,2011(03).

[3]张蔷.高层建筑深基坑边坡支护结构综述[J].华北水利水电学院学报,1998(01).

[4]李燕君.浅谈高层建筑深基坑支护施工技术运用[J].中国高新技术企业,2013(13).

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