李成紅
摘 要:文章探討預防地基基礎工程作業時極限狀態出現的方法,其中以擋墻及支撐的作用較為明顯,指出了建筑基礎作業時需要關注的要點。
關鍵詞:深基坑 支護形式 擋墻 錨桿 施工
前 言
隨著我們工程技術的突飛猛進,深基坑作業已日趨成熟,在基坑作業過程中,用來預防基坑沉陷的各種方式方法都可以叫“支護”。支護結構可以保持基坑內土體的穩定,為建筑物分擔一定的荷載,控制水的流入,以確保地基基礎工程的穩步推進。部分基坑作業施工時,由于身處環境的影響,在施工的同時必須兼顧周圍管線、路面的安全性,因此,作為基坑作業的重要環節,支護結構的作業于整個工程的效益是不可或缺的,尤其在支護作業過程中安全系數的高低、施工速度的快慢,對整個工程是至關重要的。
一、預防極限狀態的措施
由于結構穩定的要求,出于對周邊建筑物和設備管線的保護,支護施工時要有預防極限狀態的措施。
基底失去穩定性、支護的超載、滑動、失穩、管涌、錨桿力度不夠、周圍設備的破壞等稱之為破壞性極限狀態。
在正常使用過程中支護會出現正常的變形,會使得建筑物外觀有差異;擋土支護結構長期使用之后可能會發生滲漏。這些都是正常使用的極限狀態。現在的建筑物有三到四層地下室,若基坑小于7米,則用懸臂式支護;大于7米時一般運用支點支護。
二、深基坑的支護技術形式
支護由擋墻和錨桿組成,擋墻又分為:鋼筋混凝土排樁式、深層攪拌水泥土樁和旋噴樁、地下連續墻。
1.排樁擋墻由人工挖和鉆孔之分。在水位低,土質好的基坑,排樁可少安排,在土質較差時,排樁要安排緊密,且樁間再加高壓注漿可使其更好的形成止水帷幕。以上稱為鋼筋混凝土排樁式擋墻。
在基坑小于8米的支護中,用鋼筋混凝土灌注樁填筑樁間空隙能使其強度增大、抑制變形,因此,在10米范圍內的土質環境較好的基坑中,都能使用懸臂擋土。
2.深層攪拌水泥土樁和旋噴樁擋墻
專門的可以到達一定深度的攪拌機把水泥漿固化劑和土在原地拌合、硬化即成為水泥土排樁擋墻,它的作用是擋土擋水。把鉆桿鉆入基坑底部,鉆桿頭部有旋轉噴嘴,噴出泥漿固化劑使樁體成墻,這種擋墻稱之為旋噴樁擋墻。
以上兩種支護形式可有多種,常見的是平面布置、格柵式、整體式,經計算決定支護結構的各個數據,并經穩定性驗算,使其達到設計標準。
樁體質量的好壞關系到支護結構的好壞。其中灌注量、攪拌是否均勻尤為重要。在作業過程中,要有專門人員記下相關數據,檢查其質量主要看量、拌和多少、壓漿過程中有無特殊情況。兩種施工方式作業過程中都要仔細,注意特殊情況發生,實時監控各重要參數。
用兩列直徑為0.3米的樁緊密排列,再將土工布袋裝入泥漿放在樁孔中,使周圍土體受壓成樁。
3.地下連續墻
以前地下連續墻是用在大壩,現在慢慢引到建筑基坑施工中。在機械施工坑槽之后,用鋼筋籠澆筑,它的強度大,防水性能好,各種地質條件都可以適用,且工程精度好控制,能作為建筑物實體的一部分。
它作為支護結構,相比其他結構有很多優點,特別是在土質條件較差部位,當它是首選的支護形式。現在的施工過程中,已經不再是用一種支護,融合了多種支護方式,這樣更加強了它的強度。因為地下連續墻的造價較高,所以它成為建筑物一部分更為合理。
4.深基坑支護的支撐
隨著技術的發展,現在的支撐也有了很大進步,形式也更多。
為了防止支護太長而不穩固,要沿著尺寸大的一邊設立柱加固。支護常用H型鋼。為了避免擋墻受力不均而產生變形,力值要控制在一定范圍之內,支護的緊固力度應做到一致。支護的預加力一般使用千斤頂,立柱要插入土體內部,避免受力之后能保持直立。立柱還要選擇適于正常作業的底板。
在形狀為方的基坑中,一般是使用角撐,為承受相應荷載,在方形的四個角處應設角撐。如果角撐力度不夠則要再設立柱,避免其下沉,其材質一般選擇鋼筋混凝土。
在支護中還應該重視圍檁對增加強度的作用,如果支撐作業不方便,我們還會選擇錨桿以達到相同效果。按照地層不一樣,有土錨和巖錨之分。錨桿是這樣一種結構,在它一邊與支護結構相連,另一邊錨固在土里,使力分散在四周。巖層錨桿與土層錨桿的工作方式使一致的,但錨固位置稍有不同,它是錨固在巖層中。
三、深基坑施工的注意點
1.在基坑作業前要把勘查工作做到位,選擇什么樣的支護由多種因素構成,如地質水文,地下水位等。所以,勘查作業中要做好以下幾部分:
在最初的勘察時,要預判是否可用支護;在具體的勘察中,要對支護做更詳細的分析,在基坑往外2倍距離內設勘察點,按照施工時候的實際情況,制定相應的參數,并及時記錄作業對周邊環境的影響,在正式施工之前一定要勘察施工作業環境的特點,預測可能發生的不利因素,并做好相關防范措施。同時要密切注意周圍土體等的承載力,動態觀測,以防造成不好的后果。
2.強調地下水的重要性。當基坑作業時,很多情況下會采取措施降低地下水位,對自身及周邊環境可能會出現不利。如果降低地下水位使基坑面層下降,那么對施工段的周邊建筑及周邊路段會帶來很大的負面影響。如果坑底有承壓水,那么發生水患的可能性就很大,進而影響坑底的穩定。因此,降水措施的選擇一定要結合當時的施工作業環境,使支護的作用得到充分發揮,如果當時的施工環境不允許降水,可以選擇安全穩固的止水帷幕。
3.施工過程中,土體挖方的先后也很重要,在施工的同時要保護好周圍的地面。挖方順序的選擇,要結合當時當地的土體質地,開挖速度要適中,不可過快,在正式施工前要編制相應的計劃,考慮周全,嚴格按照計劃作業。
如果在施工作業時,在坑深兩倍距離之內有裂縫,并且水往里面流,引起土質變差,支護產生位移,遇到這個情況要立刻封堵裂縫,采取措施預防坑底積水,盡可能減少坑底露天的時長。
4.基坑支護施工時要關注工程質量,整個工程來講,支護的質量好壞直接影響了工程質量的優劣,其體現在以下幾個方面:支護所用材料的優劣、結構大小、安裝是否到位、作業先后與計劃是否相同等。
工程質量的好壞是支護穩固的前提,會對周圍設備的安定性起到決定性作用,高質量的支護作業能有效地防止工程事故的產生,因此,支護的好壞是工程施工的重點之一。
四、結束語
基坑工程施工過程中,坑底土體挖方是重點,挖方順序是工程質量的決定性因素,在工程施工之前,提前考慮好各個關鍵因素,使施工計劃盡量完備,最終使工程的質量得到提高,經濟得到快速發展。
參考文獻
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