艾大利
(重慶 404100)
淺談深基坑支護技術的應用
艾大利
(重慶404100)
隨著社會經濟的快速發展,建筑行業也隨之崛起,大型建筑工程和高層建筑大量增加,為了科學利用地下空間,進行地下室等設施建設,深基坑支護技術在現代建筑工程中得以廣泛應用,在應用的過程中進行著不斷的完善和改進,從而深基坑支護施工技術已經逐步形成了一個完整的深基坑支護技術體系。本文結合高層建筑中基坑支護技術的特點,對其在施工中的實際應用進行了分析。
高層建筑;深基坑;支護技術
所謂深基坑指的是開挖深度超過5m(含5m)的基坑(槽)的土方開挖、支護、降水工程;或開挖深度雖未超過5m,但地質條件、周圍環境和地下管線復雜,或影響毗鄰建筑(構筑)物安全的基坑(槽)的土方開挖、支護、降水工程。而深基坑支護即為保護地下主體結構的施工空間和基坑周邊環境的安全,對基坑采用的臨時性支擋、加固、保護與地下水控制的措施。
在城市建筑施工中,尤其是高層建筑施工,由于受到施工場地的影響,往往需要開挖深基坑,為了避免影響周邊建筑的安全及深基坑自身的安全穩定,必須要做好深基坑支護工作。深基坑支護施工是一項綜合性強且復雜的工程,基坑的防護具有以下特點:
(1)深度大,為了節約用地并提高土地的利用率,建筑物的高度越來越高,這就相應影響到基坑的深度,只有不斷加深基坑深度才能滿足施工要求;
(2)區域性,由于不同的地域地質條件和水文條件存在較大的差異,巖土性質千變萬化,地質埋藏條件和水文地質條件具有復雜性和不均勻性,會造成勘察所得的數據離散性很大,難以代表土層的總體情況,且精確度很低,因此,深基坑開挖應該因地制宜,具體情況具體分析,不能完全照搬外地的經驗;
(3)復雜性,基坑工程的支護體系設計不僅與施工和土方開挖及工程地質水文地質情況相關,還與基坑相鄰建(構)筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性,及周圍場地條件都有關系。有時保護相鄰建(構)筑物和市政設施的安全是基坑工程設計與施工的關鍵。因此,對基坑工程進行分類、對支護結構允許變形規定統一標準都是比較困難的。
2.1深基坑支護設計要點
深基坑支護體系是為了保證地下結構的施工空間和周圍建筑物的安全而設立的,所以深基坑支護體系本身結構的安全性和穩定性就尤為重要,在選擇深基坑支護體的結構系形式和進行設計的時候就要重點考慮其結構要滿足一定的變形和穩定要求,從而才能保證建筑工程的質量。支護結構在設計時應考慮兩個極限狀態:①按承載能力極限狀態進行設計時需考慮支護結構構件或連接不應超過材料強度而破壞,或因過度變形而不適于繼續承受荷載,或出現壓屈、局部失穩;支護結構及土體不應產生整體滑動;坑底土體不應隆起而喪失穩定等;②按正常使用極限狀態設計時應考慮基坑周邊建(構)筑物、地下管線、道路等損壞或影響其正常使用的支護結構位移量;因地下水位下降、地下水滲流或施工因素而造成基坑周邊建(構)筑物、地下管線、道路等損壞或影響其正常使用的土體變形;影響主體地下結構正常施工的支護結構位移和地下水滲流。支護結構、基坑周邊建筑物和地面沉降、地下水控制的計算和驗算應按照《建筑基坑支護技術規程》(JGJ-2012)嚴格執行。
2.2深基坑支護施工要點
深基坑支護結構在施工時,相關的施工技術人員應該要將各方面的因素都考慮到位,比如說施工安全、施工質量、施工成本等。尤其深基坑在開挖時和支護結構施工過程中會影響周圍的環境及建筑物的安全穩定性,因此要做好項目工程的實際地質情況和周邊環境情況做好勘查工作,在施工過程中要做好相應的監測工作。在支護結構施工前要合理的選擇支護結構的類型,支護結構在施工時仍需綜合考慮施工現場的各種環境因素,對可能影響施工順利進行的因素進行控制,并結合工程的施工進度,對支護方案進行合理調整,根據實際需要,選擇最為經濟合理的基坑支護施工方案,并對施工流程進行合理安排,確保工程施工的順利進行。
3.1土釘墻支護施工技術
土釘墻是采用土釘加固的基坑側壁土體與坡面為鋼筋混凝土面板構成。土釘是置入于土體中以較密間距排列的鋼筋或鋼管,通常與周圍土體接觸并以群體起作用,與周圍土體形成一個組合體,鋼筋混凝土面板是在依據一定的設計要求制成的鋼筋網上噴射混凝土形成,具有保護和加固表層土,并避免風化和雨水沖刷等作用。土釘墻施工工藝為:挖土、整理坡面→鉆孔→土釘置入→注漿→鋪設鋼筋網→噴射混凝土→養護。土釘墻支護在施工過程中應注意嚴格控制開挖深度,對于破碎、滑移的土體應立即進行出噴,使表層固結,并且根據具體情況設置泄水孔,還得注意對基坑的支護結構的內力、位移、側向土壓、土體變形、孔隙水壓及周圍環境的變形等參數進行實時監測,調整設計參數和施工措施,以確保支護結構安全并減少對環境的影響。
3.2排樁支護施工技術
就是在挖基坑時的邊坡支護的一種形式。確保挖基坑的穩點,保證工作人員的生命安全。向基坑周圍打排樁。排樁可根據工程情況為懸臂式支護結構、拉錨式支護結構、內撐式支護結構和錨桿式支護結構。排樁支護的結構形式的選擇是不確定的,必須根據現場的實際情況施工,采用因地施工。它的優點很多,①剛度比較大,能夠抵抗較大的土側壓力,穩定性好,變形??;②施工工藝成熟,人工挖孔或者機械鉆孔都能實現;③采用混凝土挖孔樁施工時的噪音比鋼板樁的小很多,對周圍環境產生的噪聲比較小。而缺點就是成本比較高。使用排樁支護技術時需要注意樁間縫隙易造成水土流失,特別時在高水位軟粘土質地區,需根據工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題,適用于軟粘土質和砂土地區,但是在砂礫層和卵石中施工困難應該慎用,樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對整體性較差,當在重要地區、特殊工程及開挖深度很大的基坑中應用時需要特別慎重。
3.3地下連續墻施工技術
地下連續墻施工技術是在地面上采用一種挖槽機械,沿著深開挖工程的周邊軸線,在泥漿護壁條件下,開挖出一條狹長的深槽,清槽后,在槽內吊放鋼筋籠,然后用導管法灌筑水下混凝土筑成一個單元槽段,如此逐段進行,在地下筑成一道連續的鋼筋混凝土墻壁,作為截水、防滲、承重、擋水結構。本法優點是:施工振動小,墻體剛度大,整體性好,施工速度快,承受較大荷載,可省土石方,可用于密集建筑群中建造深基坑支護,可用于各種地質條件下,包括砂性土層、粒徑50mm以下的砂礫層中施工等條件復雜的施工環境。缺點是:在挖槽時需要借助特殊機械,成本很高,而施工中泥漿較多不易處理,對施工環境污染較大。
隨著經濟技術的發展,城市化進程不斷加快,深基坑支護技術的應用越來越普及,而深基坑支護的形式有很多種,在具體選擇的時候應該根據工程的實際情況選擇合理的支護技術,以達到因地制宜的效果。而深基坑支護的質量還關系到上層建筑的質量,所以在施工過程中應嚴格按照規范執行,做好安全監管和質量監督工作,以保證建筑物的質量。
[1]鐘世鳴.深基坑支護技術在建筑工程中的應用分析[J].江西建材,2015.
[2]田庚.基坑支護技術與支撐系統在土建施工中的應用研究[J].城市建筑,2014.
[3]趙崇山.分析建筑工程基坑支護的施工技術要點[J].門窗,2014.
TU753
A
1673-0038(2015)07-0053-02
2015-2-2