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浅谈深基坑支护技术在建筑施工中的应用

2015-10-21任书林

建筑工程技术与设计 2015年17期
关键词:深基坑支护技术建筑施工应用

任书林

【摘要】随着建筑工程的快速发展,深基坑工程在建筑工程中也发挥着越来越重要的作用。深基坑工程主要是指大型建筑物的地下室工程,深基坑施工重点是搭建临时性支护结构。由于深基坑工程可以有效地保证高层建筑施工安全性及质量,因此,其在建筑工程发展过程中得到快速发展,故深基坑支护施工技术在建筑工程中得到较为广泛的应用。本文分析了深基坑支护的常见类型,探讨了深基坑支护技术在建筑施工中的应用。

【关键词】深基坑支护技术;建筑施工;应用;

科学、合理的高层建筑深基坑支护技术是一项非常重要的内容,它与整个工程的质量与进度都有着直接的关系,同时能够保证人身安全,提高工程经济效益。因此,在实际施工过程中,必须充分考虑实际情况,选择最经济、最适用的支护结构,从而保证工程能够如期完工,并充分保证工程质量。

一、深基坑支护的常见类型

1.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,建筑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。

2.排桩支护。这种支护方式主要是通过灌注桩与钢筋混凝土挖孔来作为挡土結构,再通过桩与桩之间的合理布置方式来进行支护。

3.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。

4.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。

5.地下连续墙具有很高的整体刚度,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。

二、深基坑支护技术在建筑施工中的应用

1.基坑支护的施工技术

(1)支护桩施工的阶段。支护桩可以使用钢筋混凝土护壁,使用人工挖孔桩。例如灌注桩,使用吊桶和电动葫芦运输的方式进行土方开挖。在整个过程中要对配置、灌注混凝土,制作、安放钢筋笼,成孔、清孔等工序的质量标准进行严格的控制,从而保证成桩的质量。

(2)锚杆施工的阶段。锚杆属于新型的承拉杆件,它的一端在地基岩石中锚固,另一端联结结构物或挡土墙桩,各种向外倾覆力不能利用锚杆和岩石与锚固力承担。进行基坑开挖达到锚杆的标高之后,进行土层锚杆的施工,开始钻孔、锚头的制作、穿锚索、注浆,水泥砂浆和水泥浆可以作为注浆材料。完成注浆之后,进行钢垫板、钢台座、钢腰梁的安装,随即进行张拉锚固。之后,进行锚杆实验,确定其是否满足设计要求,若满足则可以结束。

(3)土方开挖采用反铲开挖,开挖前由测量员测放基坑开挖线。土方开挖在基坑边应分层开挖,每层开挖深度应同设计锚杆竖向间距。坡面采用人工修坡,严禁机械对已形成的坡面进行碰撞破坏,每次开挖宽度最小为6m,以保证锚杆施工要求。基坑周边开挖时,必须做到开挖一层,支护一层,开挖一段,支护一段,严禁超挖。开挖后,坡面要及时支护露过长,同一坡面上,上层支护体施工时间与下层土开挖时间间隔不得少于且不得暴露5d,基坑周边3m 内禁止堆放土方,同时土方要及时转运,避免集中堆放导致边坡失稳。(土方开挖见图1)。为了防止反铲下坑开挖,基坑中部土层则采用一次性开挖完成,反铲及土方运输通道设置在基坑中部。在基坑开挖时,部分滞水会流向坑内,应临时挖临时集水坑向外排水。

2.深基坑周围土体止水效果的控制。作为地下工程,深基坑工程的施工会受到地下水的严重影响。在地下水位较高的地区,带来的影响是非常危险的。深基坑周围的地下水主要来源于上层滞水、潜水、雨水以地层中的管道渗水,其来源比较复杂。同时,在干旱枯水与雨季风水期发生的水位变化,对于止水方案的制定造成了很大的难度。在制订深基坑止水方案时,主要从防水、降水、排水三个方向进行考虑。根据已有的相关地质材料,对地下水进行分析,把它的成因、周围环境和周围建筑物的分布都作了具体分析。在止水实施中,应该遵循“以堵为主、抽水为辅”的原则,这样能够有效地避免基坑周围土体与水体的流失造成的建筑物不均匀沉降,以及管涌、流沙等现象,从而降低处理难度,缩短工期。对于降水,主要是指通过对止水帷幕进行深层喷浆搅拌达到止水效果,如果此方法实施不当就会造成大面积渗水,增加工程成本,延误工期。

3.基坑支护的检测。随着不断增加的开挖深度,在基坑支护体系中会有侧向变位现象发生,这属于一种的不可避免的必然现象,所以说基坑支护监测重点内容是研究侧向变位的发展趋势,并应采取措施对其进行控制。通常情况下,体系发生破坏并不是突发的,而是具有一定的预兆性,所以说,进行基坑支护监测具有很强的重要性及必要性。为了对现场施工进行更好、更科学的指挥,必须及时、充分的了解支护体系的受力状况,而通过监测就可以实现这一目的,同时,对周围环境又具有监测的必要性。这样对于掌握基坑周围土体变化以及支护的稳定状况等问题也是非常有利的,不仅如此,还能更好的了解施工对周围道路、地下管线以及房屋建筑等所造成的影响,使信息化施工能够得以实现,从而确保了基坑环境以及施工的安全。只有专业人员才能进行基坑支护的监测工作,他们对基坑的施工要进行定时监测,将监测资料及时告知相关单位,为及时分析提供条件。

4.深基坑支护安全施工技术。为了能够保证高层建筑工程在深基坑支护施工方面的安全, 就要大力研究高层建筑的深基坑防护技术, 只有合理的进行结构设计的同时与各方面进行协调配合,按照设计要求进行施工, 就可以有效的保障施工安全。应主要注意以下内容:第一施工前,必须完成降水排水工程,检查其满足达到预期要求后,方可进行深基坑的土方开挖工作。第二基坑开挖前,通过降水提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形量。施工降水不宜过快,降水过程中应加强周边建筑物、地下管线和地表沉降的监测, 同时在坑外地面设回灌井,必要时应采取回灌措施,确保周边建筑物安全。

三、设计深基坑支护的注意事项

1.改变关于深基坑支护的传统设计理念。目前,并没有一套完善准、确的计算方法用于进行深基坑支护机构设计,在我国进行支护结构设计时也没有一个统一的设计规范。所以,我们必须认识到传统的设计观念在当今时代并不适用,进行基坑支护设计时应该彻底摒弃废旧的理论依据,成功的建立一个动态的、能够使信息得到反馈的设计体系。

2.重视研究支护结构的实验过程。为了形成正确的理论必须进行大量的研究实验。但是,到目前为止,我国对深基坑支护结构还没有形成一个科学的系统进行实验研究。进行深基坑支护的过程中,我们可以在施工现场收集大量的科技资料,但是没有足够的科学的测试数据,这就使得不能进行很多科学分析。非常遗憾无法将大量的深基坑支护现场得到的资料用于理论研究。

随着城市化进程不断推进,大量的高楼大厦拔地而起。在建筑工程发展过程中,也带动了基坑支护工程的发展。提高深基坑支护施工技术水平可以确保建筑工程施工进度和质量。而深基坑支护技术由于具有受周边环境的影响较大、风险性与随机性等特点,因此,在实际工程施工过程中,应从实际出发合理应用深基坑支护技术,以充分发挥深基坑支护施工技术的作用。

参考文献

[1]窦晓楠.深基坑工程设计施工手册[J].北京中国建筑工业出版社.2010.

[2]黄强.深基坑支护工程设计技术[J].北京:中国建材工业出版社.2011.

[3]马金荣.浅析建筑工程深基坑支护工程的质量控制[J].科技向导,2012.

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