摘 要 隨著我國城市中各種現代化高層建筑紛紛增多,有效的利用地下空間,地下室建設往深、大方向發展,這對基坑的支護、開挖提出了更高的質量和安全要求,本文結合深基坑支護技術特點、施工技術應用、常見施工問題等進行分析,保障工程建設施工安全性和可靠性。
關鍵詞 深基坑;支護;施工技術;應用
城市化進程的加快發展,城市中心人地矛盾的不斷加劇,高層、超高層、大跨度建筑物層出不窮,為建筑行業發展增色不少,但同時建筑工程的基坑向深層化、大型化邁進,這對基坑施工提出了新要求,使得基坑支護施工技術愈加重要,而深基坑支護施工技術具有加固處理、有效支撐周邊的土質等技術優勢,確保地下結構和周邊建筑物的穩定、安全、可靠,從而達到施工安全的目的。
1建筑工程深基坑支護技術特點
一般深基坑是指開挖深度≥5m或地下室≥3層,或深度雖未超過5m,但地質條件和周圍環境及地線特別復雜的工程。由于深基坑施工需要承受建筑體量增大所帶來的地基壓力,相關技術人員必須從深基坑的支護措施入手,施工技術大多集中于支護體系,深基坑支護技術具體特點如下:
1.1 水文地質條件影響大
深基施工中,水文地質條件對深基坑支護的影響巨大,尤其是土壤結構,不同類型的土壤結構所要選擇的支護技術也存有差異,所以要對水文地質條件以及擬建工程周邊的構筑物和管線進行認真分析勘察,選擇合適的支護類型。
1.2 施工技術復雜
在深基坑施工過程中,不斷開展計算和測量工作,同時要盡可能降低測量誤差,從而確保基坑支護設計、施工的可靠性。另外還受到氣候、地質、施工技術、施工周期、施工地域、人為、環境等因素影響,容易造出現質量、安全問題,必須選擇有效的質量控制措施,確保深基坑支護效果。
1.3 與土方開挖關系密切
深基坑工程主要是由基坑邊支護體系和土方開挖設計、施工兩個項目組成。土方開挖施工是否合理、科學,都會對支護體系產生重大影響,土方開挖的順序、方法、速度的不合理會對支護體系產生極大負面影響,甚至導致整個支護體系的穩定性遭受破壞[1]。
2建筑工程深基坑施工技術應用
2.1 排樁加環撐施工技術
排樁是高層建筑深基坑支護結構中以某種樁型按隊列式布置而成的。在實際的技術應用過程中,其可以配合環形支護加錨索、錨桿來提高深基坑的穩定性,房屋建筑工程普遍采用的排樁為鋼筋混凝土沖鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、旋挖樁以及H型鋼樁進行合理排布,在此基礎上建設人員可以合理構建出深基坑支護技術的地下層級,從而使整個支護結構在中間形成一個圓形結構,有效控制基坑周邊土體變形。
2.2 SMW工法樁施工技術
SMW工法是以多軸型鉆掘攪拌機在現場向一定深度進行鉆掘,同時在鉆頭處噴出水泥系強化劑而與地基土反復混合攪拌,在各施工單元之間則采取重疊搭接施工,然后在水泥土混合體未結硬前插入H型鋼或鋼板作為其應力補強材,至水泥變硬,便形成一道具有一定強度和剛度的、連續完整的、無接縫的地下墻體。
2.3 鋼板樁施工技術
鋼板樁是土木工程中應用是帶有鎖口的一種型鋼,產品按生產工藝劃分有冷彎薄壁鋼板樁和熱軋鋼板樁兩種類型。將鋼板樁用打樁機打(壓)入地基,使其互相連接成鋼板樁墻,用來擋土和擋水,施工工藝流程如下:測量放線→施工定位樁→安裝定位架→插打鋼板樁→基坑開挖至墊層底→排水系統設置→回填→拔除鋼板樁。鋼板樁適用于柔軟地基及地下水位較高的深基坑支護,施工簡便,其優點是止水性能好、強度高,可以重復使用。鋼板樁具有施工方便,進度快,不需要龐大施工設備,有利于抗震設計等特點,并可根據工程的具體情況,改變冷彎鋼板樁的斷面形狀和長度,使結構設計更加經濟合理。
2.4 水泥深層攪拌樁支護
是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機械在基坑周圍就地將軟土和固化劑強制拌和,使軟土硬結形成加固體,從而提高土體的強度和增大變形模量,形成了具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥土樁墻作為支護結構。水泥深層攪拌法分為濕法和干法,適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等,水泥土攪拌法形成的水泥土加固墻體,可作為基坑工程圍護擋墻、被動區加固、防滲帷幕、豎向承載的復合地基等。
2.5 土釘墻施工技術
土釘墻支護結構主要是依靠加固的土體、混凝土以及密集的土釘群等,構建類似于重力式擋土結構的支護結構,用來抵制土壓力和其他作用力,以保證深基坑和邊坡的安全性和穩定性,進而讓深基坑支護土層的整體性和穩定性得到提高。土釘墻支護技術因具有結構輕便、柔性高、造價低、施工方便等優點,被廣泛應用于建筑深基坑工程中。土釘墻支護技術施工流程大致為:土方開挖-測量、放線-安鉆桿-鉆孔-鉆至設計深度-清理-插入土釘-灌漿-養護[2]。
3深基坑施工中常見問題
基坑隆起整體失穩:由于支護結構的圍護樁插入深度不夠,支撐位置設置不當,相互連接不牢、不符合要求等原因,導致坑內土體大量隆起,坑外土體過量沉降,支撐系統應力陡增,支護結構整體失穩破壞。管涌及流沙:在基坑開挖過程中,當遇到含水砂土層時,坑內外形成水頭差,會引起管涌及流沙現象。基坑底部及坑外砂土會大量流入坑內,導致在面塌陷、基坑位移過大,引起整個支護系統失隱破壞。支撐強度不足破壞:設置的支撐間距過大或數量偏少,引起強度和剛度不不足,在較大被土土壓力作用下,發生支撐破壞或壓屈,導致支護結構破壞。
4結束語
總而言之,深基坑施工技術是保證基坑穩定性的關鍵,在現實應用中,設計、施工前要加大對水文地質條件、周邊環境等進行詳細的勘察了解,從設計和施工兩個角度出發,以選擇最合適的支護方法,滿足基坑的強度和承載力的要求,確保深基坑支護結構整體安全性和穩定性。
參考文獻
[1] 李東程.淺析建筑工程中深基坑支護施工技術[J].建筑工程技術與設計,2017,(10):27.
[2] 李水平.房建工程深基坑施工常見問題及施工技術[J].工程技術研究,2016,(9):48-49.
作者簡介
蔡宣進(1974-),男,高級工程師,現就職單位:福建聯美建設集團有限公司。