摘要:建筑施工中,深基坑支護技術種類繁多,做好深基坑支護工作,需要結合工程施工要求及場地地質情況。基坑支護的實施能夠確保地基的密實度和強度,施工人員必須嚴格按照流程進行施工操作,才能確保建筑施工質量的提高。深基坑支護技術作為建筑工程施工質量與安全的重要關鍵,已在高層建筑施工中得到廣泛應用。本文通過對深基坑邊坡支護技術的研究,旨在促使建筑施工中基坑支護效果的提高。
關鍵詞:建筑施工;支護技術;深基坑
隨著城市建設的發展和壯大,深基坑工程大量涌現,成為一種較新類型的巖土工程。基坑支護設計作為巖土工程問題,主要涉及土力學的強度與穩定問題及土與支護結構的作用問題[1]。隨著對這些問題的認識和研究,深基坑工程中新技術的出現也得到了廣泛應用。本文主要對深基坑邊坡支護技術進行探討,以期促使建筑施工質量的提升。
1深基坑工程與支護技術概述
經濟建設的迅猛發展,促使超高層和大型建筑涌現,基坑工程呈現出“場地緊湊、開挖深度大、工程距離近、尺寸和規模大”等特點。深基礎施工是大型建筑施工的重要環節,而要確保深基礎順利施工,深基坑支護結構技術則是關鍵。深基坑開挖是深開挖的一種類型,開挖深基坑是設置建筑物地下室所需的施工環節;同時,為了埋設地下設施,也需要進行深層開挖。
我國施工驗收規范對深基坑的界定尚不明確,參照[2]《建筑施工現場管理標準》可知深基坑主要指地下室三層以上或開挖深度超過5m的施工工程。由于我國城市建設迅猛發展,深基坑工程問題也越來越明顯,已成為困惑人們的技術熱點及難點。深基坑屬臨時性工程,一般處于城市中密集的地下管線、道路橋梁、既有建筑物近旁,但與永久性基礎結構或上部結構相比,深基坑的技術更加復雜。從另一面講,深基坑設計要以開挖施工時的技術參數為重要依據,開挖時可引起支護結構位移、基坑內外土體變形等意外情況,采用傳統的設計方法無法避免深基坑施工問題的發生,而通過人們對實踐經驗的總結和積累,已經逐漸制定出了相應的計算圖式、設計標準及安全等級。
2深基坑支護結構設計
深基坑支護設計主要指的是支護結構的選型,即擋墻和支撐體系的方案比較和選擇,設計過程中需要考慮地面超載、施工荷載、水壓力和土壓力等。
2.1支護結構擋墻
支護結構擋墻的選型涉及有經濟和技術因素,必須滿足施工要求,同時確保減少對周圍結構的影響,且要收獲一定的經濟效益。另外,支護結構擋墻與支撐體系的選型必須通過配套研究才能確定。工程施工過程中,常用的擋墻結構主要包括以下幾種類型:
①鉆孔灌注樁排樁擋墻:常用直徑600-1000mm,設有內支撐體系,做成排樁擋墻,頂部澆筑有混凝土圈梁,是常見的支護結構。其擋墻剛度大,變形較小,抗彎能力強,且經濟效益良好。缺點是保留在地基土中,對日后地下工程施工可造成一定影響。目前,施工時樁間留有間隙(100-150mm),擋水效果較差,一般與水泥土樁擋墻組合使用。
②鋼板樁:主要包括熱軋鎖口和槽鋼鋼板樁兩種,熱軋鎖口鋼板樁囊括H型、一字型、U型及組合型,其中U型比較常見,即互相咬接形成板樁墻;基坑深度較大時,一般選用組合型。
③鋼筋混凝土板樁:比較傳統的支護結構,截面配有企口,具有擋水效果,頂部設置有圈梁,永久在地基土中保留,一般用于鋼板樁不易拔除的施工中。
④地下連續墻:深基坑主要的支護結構擋墻,常用厚度600-1000mm,在地下水位較高的軟土地區,基坑深度大,與地下管線相距較近時,主要考慮此種支護方案。
⑤土釘墻:利用土釘加固后的原位土體,對基坑邊坡土體穩定性進行維護的一種支護方法。由混凝土面板、土釘、加固的原位土體組成,適用于地下水位以上或密實性較好的砂土地層,基坑深度不超過15m。
2.2支撐體系
基坑深度較大時,在強度和變形上,懸臂的擋墻無法滿足施工要求,需要增設支撐系統。目前,支撐系統主要包括基坑外拉錨和基坑內支撐兩種體系[3]。基坑外拉錨分為土層錨桿拉錨和頂部拉錨,后者多為鋼板樁,用于基坑不深的地段當中;土層錨桿錨固則用在基坑較深的地段當中。內支撐主要有鋼筋混凝土和鋼結構支撐體系兩種不同類型,鋼結構支撐常為H型鋼和圓鋼管,鋼結構支撐時,利用液壓千斤頂對預頂力進行施加,可減少擋墻的變形。
3深基坑支護技術施工的影響因素
深基坑支護技術施工過程中,易產生基坑失穩、樁體變位、土體滑移、支擋結構漏水等病害,對構筑物及地下管線的安全造成一定威脅。造成上述基坑工程支護問題的因素較多,其中土質條件是造成基坑事故的重要因素。支護施工中,涉及的問題主要有以下幾種[4]:邊坡開挖不規范;施工與設計存在較大差異;錨桿或土釘受力不夠;土層開挖和邊坡支護不配套;成孔注漿不到位;施工監理不到位等。對此,需要施工單位嚴格按照方案和組織設計進行施工,同時施工單位和設計單位要盡量避免上述支護問題的發生。
除此之外,深基坑邊坡穩定性關系著整個建筑的安全,邊坡支護結構本身可出現變形,同時外部振動及外力所產生的荷載都是不可預見的,這些可促使滑坡、坍塌、底部隆起等安全事故的發生,對建筑基坑及支護結構的影響十分嚴重。因此,在條件允許的情況下,必須減少深基坑工程的暴露時間,同時避開雨季,在深基坑開挖后及時對墊層混凝土進行澆灌,并建造地下結構,抓緊時間回填基坑,回填時注意支護支撐拆卸時的順序;回填流程一般為:檢查回填物土料,清理槽底,防水層驗收,鋪土扒平,夯打密實,驗收工程。
結語
總而言之,深基坑邊坡支護施工質量尤為重要,只有確保基坑支護效果的提高,才能維護建筑施工的質量及使用壽命。因此,施工人員必須重視深基坑邊坡支護技術的有效應用,進一步加強對施工過程的檢測與監督,從而保證建筑工程的有效實施。
參考文獻:
[1]付國軍.探討高層建筑工程深基坑支護施工技術[J].新建設:現代物業上旬刊,2012,11(1):72-73.
[2]鄒洋.建筑工程中的深基坑支護施工技術分析[J].江西建材,2015,08(14):99-99,104.
[3]曹燚,黃俊杰,焦育安等.建筑工程中的深基坑支護施工技術探微[J].建筑工程技術與設計,2015,22(30):82-82.
[4]裴翔宇.論現代建筑工程深基坑支護施工技術控制[J].中國新技術新產品,2012,10(9):172-172.
作者簡介:王文超(1993.3-),男,漢族,吉林省松原市,在讀本科,成都理工大學,研究方向:工程地質。