摘 要:基坑支護體系主要是為了確保基坑周邊環境和地下結構施工的安全,對基坑周邊環境和基坑側壁采用加固、檔和保護措施,對基坑的穩定起著重要的作用,是基坑施工技術的重要組成部分。本文簡單介紹了基坑支護施工技術,總結了基坑支護施工技術的種類,通過實際工程闡述了支護技術的應用。在基坑支護工程中要進行合理的設計和正確的施工方法,確保基坑的穩定和安全。
關鍵詞:基坑支護;施工技術;穩定安全
一、基坑支護施工技術
基坑在建筑學角度考慮為房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工時需開挖的地坑。為保證基坑施工、地下整體結構、周圍環境的安全不被破害而采取的支護結構、降水和土方開挖與回填,包括勘察、設計、施工和監測等,稱為基坑工程,它是地下工程施工中內容比較豐富而且善于發生變化的領域,是一項相對比較具有風險的工程,是一門綜合性很強的新型學科,它主要涉及地質學、力學、工程學、結構力學、測試技術、施工學以及環境巖土工程等多學科問題。深基坑工程采用的圍護墻、支撐、圍檁、等用于支撐深坑挖掘的結構體系總稱為支護結構。基坑支護包含擋土、支護、挖土、降水等各個緊密環節的相互聯系,如其中某一環節出錯,將會導致整個工程的失敗。根據對基坑工程事故統計的分析,基坑工程事故發生率較高,竟占基坑總數的1/4以上,而這些工程事故主要表現為支護結構產生很大的移動、支護結構遭到嚴重破壞、基坑大面積滑坡或坍塌、基坑道路出現裂縫、附近建筑物開裂或者倒塌等,均給國家的經濟和人民的生命財產造成嚴重損失。
1.基坑支護技術。鋼板樁支護技術工序較為簡單,支護方法也較為經濟,它由錨拉桿和鋼板樁構件組成。在7m以上軟土地質基坑工程,由于鋼板自身較柔,采用鋼板樁支護技術需要設置多層支撐或錨拉桿防止鋼板的變形。
2.地下連續墻基坑支護技術。地下連續墻形式較多,一般兼做擋土、承重、防水和抗及地下室外墻。它直接采用機械開挖然后放鋼筋籠澆筑,速度快,適應性強,但是相對單體造價也比較高。
3.排樁基坑支護技術。排樁支護是指以鋼筋混凝土鉆孔或挖孔灌注樁間隔列隊布置作為擋土結構的施工技術。這種支護形式較多,主要根據具體施工地質情況選型。開挖深度不超過5m的淤泥土質或不超過8m的粘土層可以采用懸臂式支護。
4.深層攪拌樁基坑支護技術。該技術是利用水泥固化劑和軟化劑通過機械與土層攪拌形成整體性和穩定性較強的水泥土擋墻。這種支護技術實用性較強,一般開挖深度不宜超過6m,還需要經過試驗驗證才能實行。
5.土釘和錨桿基坑支護技術。土釘支護是以土釘作為主要受力構件的邊坡支護技術,它由密集的土釘群被加固的原位土體噴混凝土面層和必要的防水系統組成,土釘支護一般與支護噴錨結合使用。這種支護技術可靠經濟,施工較快,在我國應用較廣泛。
6.拱圈支護結構基坑支護技術。通過設置閉合拱圈或者非閉合拱圈來承擔水平方向的土壓力,由于拱圈內彎矩較小,主要是混凝土受壓,安全儲備較高。這種支護技術施工比較方便,可以節省基坑工程的施工工期,但其采用必須要適合拱圈布置的施工場地。
二、基坑支護技術的應用
1.工程概況
某工程綜合樓為框架剪力墻結構,基坑工程施工場地較為狹小且臨近主要的城市馬路。主體結構地上21層,地下1層,層高4.5m。該工程地層地質較為復雜,由雜填土、粘土、淤泥、砂礫混卵石等九個工程地質層組成。基坑圍護深度內主要為雜填土、粘土。地下水位為0.1-2.2m。設定支護施工方案為放坡加錨噴網擋土墻支護施工技術,在地下室采用水泥攪拌樁重力式 擋土墻支護施工技術。
2.錨噴網擋土墻支護施工
1)施工要求。①桿體采用鋼筋直徑為22mm,鋼管直徑為48mm,錨頭焊接拉筋直徑為14mm,雙向布置面筋間距為200mm,直徑為6mm。②錨桿采用孔徑為110mm,長5m,橫縱間距為1.5m,傾斜角度為5-15°。③普通硅酸鹽水泥標號為32.5R,水灰比為0.5,固結強度為20MPa。④土體噴射100mm厚細石混凝土,強度等級為C20。
2)施工技術。錨噴工人與挖土機械在挖土修坡時協同作業,為使坑壁平整采用人工修坡,挖至設計標高時采取相應排水措施排除積水。在坡頂0.5m范圍內,打入2m長直徑為22mm的摩擦錨桿,在設置符合施工要求的鋼筋網,然后噴射100mm厚C20細石混凝土層,為了保證錨桿與土體之間的摩擦力和臨時穩定性,成空作業采用干作業和人工洛陽鏟施工。在錨桿底部設置由三根直徑為6的鋼筋組成的對中器,間距2m,確保桿體放置位置,防止拉桿插入土體時不攪動土壁和產生過大變形,增加錨固體和拉桿的握裹力。采用標號為32.5R的普通硅酸鹽水泥制成的純水泥漿作為灌漿漿液,距孔底200mm處放置灌漿管管口,待孔口溢出漿液時抽出注漿管隨之孔口補漿。當錨桿水泥漿具有足夠強度后進行焊接加強筋和鋼筋網的安裝工作。噴射混凝土作業時,混凝土有配合比為1:2:1.5的水泥、細石和中砂組成,要確保最終完成噴射作業的厚度為100mm。
3.重力式擋土墻支護施工
1)施工要求。①采用標號為32.5R的普通硅酸鹽水泥作為加固料,水灰比為0.5,滲入比為0.15。②樁直徑為500mm,間距為400mm,樁與樁之間的搭接長度為100mm,深度為6.5m,傾斜度應小于1%且在相鄰的樁之間不設置施工縫。③對機械進行檢查排除各種故障,確保施工的連續性。
2)施工技術。當深層攪拌機達到指定施工位置之后,進行對中就位工作,確保樁機位置保持水平和鉆桿位置保持垂直。當深層攪拌機作業速度較慢時,可以采用輸漿系統加快冷水的循環有利于鉆進速度。鉆進一定深度后,進行水泥漿的制備,水泥漿嚴格按照施工要求標準配合比制備,在運輸水泥漿的過程中藥控制水泥漿的離析現象。鉆進設計深度后,水泥漿通過采用灰漿泵壓入地基中,為了避免斷漿現象,壓漿施工必須連貫完成,噴漿的同時要加以旋轉,攪拌機提升速度不能過快。為確保水泥漿與軟土攪拌均勻,攪拌機再次下沉進行攪拌,通過重復上下攪拌使得兩者攪拌均勻,這一過程中無需噴漿。
4、成果分析
為了確保整個施工的安全進行,嚴格監測整個工程進行時基坑周邊變形,可以及時分析反映突發情況,確保整個施工過程的安全順利進行,防止突發事件對基坑工程造成的損失。通過護坡樁水平位移和傾斜程度、錨桿變形和地面沉降監測,掌握施工過程的安全信息。監測數據分析,護坡樁水平位移和傾斜程度均為出現異常,護坡樁最大位移均在50mm之內,未超過規范值,滿足設計要求;地面沉降也控制在30mm之內,滿足設計要求。
三、結語
基坑工程涉及巖土工程和結構工程方面的知識,要綜合土力學穩定、變形和滲漏課題處理問題,還涉及勘查、設計和施工等等方面內容,又是一項具有很強系統性的工程。隨著我國社會化大規模基礎建設的發展,基坑工程的場地日趨復雜,在安全要求上越來越高。由此基坑支護技術也得到了很大的發展。在基坑支護工程中要進行合理的設計和正確的施工方法,確保基坑的穩定和安全。
參考文獻
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