向曉蕭
(成都基準方中建筑設計有限公司 重慶 400000)
深基坑處理技術在房屋建筑工程中的應用
向曉蕭
(成都基準方中建筑設計有限公司 重慶 400000)
隨著高層住宅的發展,高層住宅的高度越來越高,樣式越來越豐富,對深建筑基坑支護技術帶來了嚴峻的考驗,所以我們應加強深建筑基坑支護技術的研究,確保整體工程的順利實施,減少對周邊的影響,提升高層住宅的施工質量。
基坑處理;房屋建筑;工程應用
目前,我國的建筑業正在迅猛發展,在建筑過程中,地下工程施工成了基礎工程中的一項重要工作,為保證工程實施過程中對質量的要求,深基坑支護施工技術應運而生。由于深基坑支護技術具有多樣性,應用過程中必須結合工程的具體情況酌情選擇,例如本文中提到的錨桿支護工程都將發揮其在施工過程中的優勢。
對于房屋建筑而言,下部基礎的施工質量直接影響著建筑物整體的質量和使用壽命,對于高層住宅更是如此,對下部基礎的要求也更高,而深建筑基坑支護技術的合理利用能顯著提升下部基礎的質量,對房屋建筑安全施工、安全使用有著積極的影響。建筑工程中的深基坑通常是指有支護結構或深度超過大于或等于5m的基坑。在建筑工程深基坑施工過程中,進行相應的施工設計、檢測、基坑支護等工作,有利于保證深基坑施工的順利進行,保證周圍環境不受到損壞,同時也在一定程度上保障了主體地下結構的安全。由此可見,深基坑支護施工是一項綜合性強、較為復雜的工程。其施工特點如下:①基坑深度不斷增加,主要是為了節約土地資源和提高用地率。而隨著建筑的逐漸增高,基礎的承受壓力也相應加大,同時使得深基坑需不斷加深其深度方可滿足施工需求。②較強的區域性。地質條件、人文條件不相同,深基坑支護工程也相應不同;在相同地方,不同的土地巖土,其性質也不盡相同。故在深基坑開挖時應根據從當地具體情況開展。③受周邊環境的影響較大。對于超高層、高層建筑工程而言,其通常都處于人流密集、交通發達且建筑物眾多的區域,因此,深基坑施工工程中容易受到這些因素的影響。④風險性與隨機性。深基坑支護工程屬于臨時工程,部分施工單位對其的資金投入較少,導致安全措施防范方面準備不足,大大提高了工程施工的風險性。另一方面,深基坑工程的施工周期較長,因而極易遇到不可預料的狀況,故隨機性較大,如強降雨、暴雪等。
在建筑工程發展過程中,也帶動了基坑支護工程的發展。提高深基坑支護施工技術水平可以確保建筑工程施工進度和質量。深基坑支護是一個結構體系,需要滿足一定的變形與穩定要求,才能確保建筑工程的質量。而正常使用極限狀態和承載能力極限狀態是深基坑支護設計要求中的兩種極限狀態要求。正常使用極限狀態是由于開挖引起周邊土體產生的較大變形或支護結構變形而影響正常使用,但又沒有對結構的穩定性產生影響的極限狀態;而承載能力極限狀態是指支護結構滑動、傾倒、破壞或周邊環境的破壞而形成大范圍失穩的極限狀態。基坑支護設計時要保證相對承載力極限狀態的安全系數,才能確保支護結構穩定。同時在基于支護結構穩定的前提下,應控制好位移量,以防止影響到周圍建筑物的安全使用。在設計的計算理論方面,要計算出支護結構穩定性,同時也要計算出支護結構的變形問題,基于周圍環境條件下,將變形控制在允許范圍值內。支護結構的位移控制主要是水平位移,因其便于直觀監測位移情況及位移量變化。
3.1周邊放坡開挖的應用
放坡開挖分為基坑完全深度放坡開挖和局部深度放坡開挖,需要開挖大量的土方,不過施工也更加的經濟、簡單、方便,適用于地質條件良好、排水條件較好、場地廣闊、放坡影響小、地下水位低的高層住宅。在按照一定角度對深基坑的維護結構進行放坡施工時,應根據土質條件、水質條件、荷載形式與大小、挖方深度、使用期限、填方高度、施工工藝來確定土方邊坡的大小、類型。邊坡太陡,不利于土體的穩固,容易塌方;邊坡太緩,會影響相鄰建筑物的使用安全,且需要加大的空間和工作量投入。可供選擇的土方邊坡類型有:階梯型、折線型和直線型。總之,邊坡大小要經濟合理、安全可靠。
3.2土釘與復合土釘墻支護的應用
土釘與復合土釘墻支護的核心構件是土釘,其是一個細長桿件,是最主要的受力部分,主要用途是加固和錨固場地原來土體。當土體受力變形時,土釘會產生摩擦力和被動粘結力,繼而發揮其作用。土釘墻的主要組成部分是原位土體、防水部、密排的土釘,其中原位土體表層一般會噴射混凝土,以確保其穩固牢靠。由于該深建筑基坑支護的具有工作量小、施工方便、變形小、經濟、節省材料、施工方便、工期短、環境影響小的特點,非常適用于場地狹小、放坡不方便的高層住宅施工,不過也應滿足以下條件:基坑周邊有可利用土體;場地地下水位低;經降水處理的砂土、粘土和粉質土;對相鄰建筑物影響小;周邊排水條件好;土體在地下水位以上。具體的施工步驟如下:①確定土體鉆孔的位置并標記編號。②對對鋼筋進行變形處理。③根據鉆孔的類型選擇灌漿的方式,高壓或低壓灌漿應用于水平鉆孔,重力灌漿應用于傾斜鉆孔。④為了提高抗拔承載力,對土釘進行二次高壓注漿,并把08-010的鋼筋網片置于其面表,然后從上至下噴射混凝土。⑤分層開挖土方。
3.3排樁支護的應用
排樁支護技術是最常用的深建筑基坑支護技術,其結構分為拉錨式支護結構、錨桿式支護結構、懸臂式支護結構、內撐式等,通過混凝土灌注樁、鋼樁、錨桿、土體內部的支撐構件支擋土體,具有施工方便、鋼樁承載力高、混凝土灌注樁造價經濟、可重復使用、易于布置等優點,不過價格相對于較高。通常情況下,排樁支護的施工需要場地具有可靠泥漿輸送排放系統,支護之后方可進行開挖。為了防止對相鄰建筑物和基坑內部的安全造成威脅,當應在排樁施工時采取必要的隔水止水措施,防止地下水的影響。根據施工成孔的方式,灌注樁可以分為套管成孔灌注樁、干作業成孔灌注樁、泥漿護壁鉆孔灌注樁。根據施工沉樁方法的不同,鋼樁預制樁可分為圍檁打入法、單獨打入發。對于混凝土灌注樁,要嚴格監測鋼筋放置、樁位偏差、樁底余渣、鉆孔質量、樁身完整性、混凝土灌注,垂直度偏差等;對于預制樁,要嚴格監測樁的尺寸位置、樁身撓曲度、表面缺陷。為了節省費用,當基坑的深度較大時,可結合使用排樁與錨桿共同承擔土體荷載,具體方法是在排樁墻上設置1~2層錨桿,避免大量使用排樁支護提高工程造價。
3.4逆作法與半逆作法的應用
當基坑的深度較大時多采用逆作法,這種方法能充分發揮地下室主體結構的支護作用,已成為當前高層住宅物施工中應用最成熟的先進技術,施工工藝和施工技術也更加的豐富、完善,具有天氣影響小、土體持力層的受力小、工期短、能充分利用地下空間等優勢,施工特點是:土方開挖與上部施工的交替進行;平行立體操作。不過,在實際的施工中,開挖工作非常復雜,主要是由于支撐位置的設置受到多方限制。具體操作方法是,間隔一定的距離在地下室的基坑周邊設置人工鉆孔樁或混凝土鉆孔灌注樁,接著向下逐層進行逆作法施工。
隨著城市化進程不斷推進,大量的高樓大廈拔地而起。深基坑支護技術由于具有受周邊環境的影響較大、風險性與隨機性等特點,因此,在實際工程施工過程中,應從實際出發合理應用深基坑支護技術,以充分發揮深基坑支護施工技術的作用。
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TU753
A
1673-0038(2015)18-0063-02
2015-4-15
向曉蕭(1982-),男,工程師,本科,主要從事工民建相關工作。