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【摘要】土建基礎施工作業時,為了使施工安全有保障,防止塌方隱患及其事故發生,以及確保建筑基礎的可靠性能得以發揮,就要對建筑基坑運用必要的支護施工技術,以此才能保全土建基礎施工的安全可靠程度。基于此,本文以深基坑支護作為研究課題,對目前土建基礎施工深基坑支護存有的問題展開了詳盡分析,并與之提出了支護設計相應注意的事項與防控舉措。
【關鍵詞】土建基礎;基坑支護;施工;建筑
建筑施工作業涉及到多門專業學科,而基坑支護技術在目前看來也是有多門專業學科的理論知識應用到實踐中不斷總結出來的一門新興實用技術。過去由于高層建筑項目施工規模較少,所以其動工項目多半是以鋼板樁支護為主,或者以放坡開挖的基礎形式去發揮出支護效用,基坑深度一般也控制在五米以上。整體上來說,利用側壁放坡形式進行的支護應用所引發的事故都較少。但是,隨著近些年高層建筑施工規模的逐漸擴充,不少高樓建筑拔地而起,并且有些高層建筑相鄰距離非常之近,從而給基礎施工作業帶來了相當大的施工壓力與困難。因此,基于此種形勢下,深基坑支護在土建基礎工程中應運而生,并被建筑施工行業所高度重視與關注。
1 深基坑支護施工作業需要注意的幾點問題
1.1 支護設計力學參數設計不當
深基坑支護構造承受的土體結構壓力大小與基礎結構的整體性能、安全度等有直接關系。此外,地質土體結構的情況在支護施工作業中也發揮著一定決定性作用,需要精準的并能夠滿足實際情況去計算土體結構物理力學參數,但由于土體地質結構情況一般都相對復雜、系統,很難精確計算,特別是深基坑開挖后關于含水率、摩擦角以及粘聚力相關的參數設定值的計算,進而也就促使支護結構的應力承受范疇存在一定計算差異。因此,為了確保支護結構受力差異控制在可控范圍,應當確保支護結構設計中涉及到的力學參數計算合理,將支護結構設計要求所需的計算參數負面影響將至最低。總體來講,土建力學相關試驗數據表明:有關土地產生的壓力與內摩擦角值有重要關系,原土體結構的內凝聚力和開挖過后的相應內凝聚力參數也有不同。因此,在深基坑支護施工工藝中,應因地制宜選擇合理支護結構形式,避免以往施工中土體結構物理力學參數計算、擇取不合理的現象發生,才能將結構性能發揮的負面影響將至最低。
1.2 基坑土體取樣具備不完全性
對土建基礎施工作業的深基坑支護設計前,需要完成預先的地基土層地質取樣分析工作,其目的是確保支護結構設計相關的物理學參數合理,進而才能使后續勘探工作負荷得以降低并確保造價合理與避免資源鋪張浪費等。由此可見,基坑土體取樣工作的進行往往具備較高的隨機性與不完全性。此外,由于地質土層結構的性質也是同時具備多樣性與復雜性的,因此為了使土體取樣能夠較大程度的反映土層真實情況,就要確保確保鉆孔數目合理、支護設計參數合理等,從而才能把支護設計中的土體取樣與現實情況存在的不完全相符性將至最低狀態,保證后續的施工作業順利進行。
1.3 基坑開挖未能周全考慮空間效應問題
關于深基坑開挖相關的技術資料表明:基坑周圍向其內部發生的水平位移往往是中間大與兩邊小。另外,深基坑邊坡失穩,常常以長邊的居中位置發生,這是以深基坑開挖是一個空間問題。傳統的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應變假設是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時,支護結構要適當進行調整,以適應開挖空間效應的要求。
1.4 基坑支護設計計算和實際受力相偏離
基坑支護結構設計相關計算取值問題仍然以理論性較強的極限平衡理論作為參考標準,但實際上的支護結構受力并不能完全按照理論上的原則進行設計計算,即按照理論推算和實踐經驗的支護設計計算取值往往與現實存在一定差異。此外,在極限平衡理論中所強調的設計計算參數也多半以安全系數為主。但實際上的支護結構遭受破壞往往在理論上強調的絕對安全相脫節;另外,還有些支護結構的安全系數在理論上去看往往安全保障程度不能保證,但是在實踐支護結構設計參數卻完全能夠適應作業要求。總的來講,極限平衡理論主要強調的是一種靜態設計,但對于實際基坑支護作業中的動態因素、不穩定因素卻得不到良好的實踐驗證;如果土體結構的逐漸松弛,土體強度也隨著時間推移而降低,從而能夠促成結構變形破壞的可能。因此,在設計中一定要周全考慮基坑支護設計參數與實踐中結構受力的情況是否能夠協調。
2 土建基礎施工中的深基坑支護施工技術管理措施探究
為了確保基坑支護工作順利開展,就有必要加強深基坑施工技術的研究,從而才能確保施工作業安全進行。所以,除了必要對深基坑支護設計、相關技術進行研究,還要加強施工過程中的組織管理措施研究,以此才能避免施工作業中存在的超挖引起結構超載的現象發生,確保施工質量。
2.1 轉變傳統設計觀念
深基坑支護結構的設計,在國內的學術界中尚無具體的科學計算定論。也就是說,目前我國深基坑支護技術研究仍然處于有待完善與開發的發展階段,此外關于深基坑支護的具體標準設計規范也并不具備。所以,深基坑結構設計工作就需要認知到設計的重要性,逐漸改進傳統意義上的“結構荷載法”,徹底創新傳統基坑支護設計觀念,但要立足實際,滿足實際作業設計標準與要求。
2.2 強化降排水技術管理工作
基坑土方開挖應在降水排水施工完成且運轉正常達到預期要求后方可進行。基坑周圍地面應采取防水、排水措施,避免地表水滲入基坑周圍土體和流入坑內。坑內應設置排水溝和集水井,及時抽除積水。
2.3 開挖要合理
基坑開挖施工時要盡量保證作業的連貫性,避免支護的過長時間暴露,同時要在施工時遵循合理開挖的作業原則,即強調“由上至下,先撐后挖,分層開挖,控制超挖”的一貫原則。此外,在錨桿施工工藝進行時,應嚴格按照設計要求及標準去及時進行錨桿施工作業,必要時做好錨桿的張拉、鎖定及防腐工作,然后再繼續進行開挖作業。基坑開挖完畢后,應及時清底驗槽并鋪設墊層,以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結構。如果基底超挖,應用素混凝土回填或夯實回填,使基底土承載性能達到設計要求。
2.4 加強基坑周圍的組織管理
要避免坑邊周圍的施工建材及土方的過度堆放,但要不可避免時,應距基坑上部位置處不小于兩米距離,且棄土堆高應控制在1.0m—1.5m范疇內,另還要確保荷載值不能超過設計要求;軟土地區不宜在坑邊堆置棄土;當重型機構在坑邊作業時,應設置專門的平臺或深基礎等。
結語:
目前,深基坑支護技術的運用范疇相對較廣,特別是隨著近些年來高層建筑施工項目比重的逐年上升,深基坑支護被愈發高度重視與關注,且相應施工技術也處于完善、改進的發展過程中。為此,這就需要基坑支護設計人員、作業施工人員、以及現場監理人員等能夠做到及時交流與信息反饋等,以此才能在設計要求下保障深基坑支護作業的質量與施工成果。
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