楊素香
(潞安化工集團,山西 長治 046031)
從概念上來說,深基坑主要指的是在一項工民建工程施工過程中,在開挖深度上超過五米的建筑工程,同時它還包括即使開挖深度沒有超過五米,但是周圍的地質條件與環境比較差,有一定建設難度的建筑工程。在眾多的開挖技術中,深基坑開挖技術最為重要,價值也最大。但是一個事物在發展的過程中,是機遇與挑戰并存的,隨著它在工民建工程中的快速發展,一系列問題也隨之出現。具體來說,深基坑的開挖和支護工作都是很需要技術含量的,這一特點就為工民建工程的建設提出了新的要求。只有對深基坑開挖和支護技術進行研究,才能對一些事項進行注意,從而保證工民建工程的施工質量。本文會對深基坑開挖與支護技術的相關技術要點進行分析,從而提醒相關的施工人員在施工中對可能會出現的情況進行防范,制定出相應的應對措施,只有這樣才能從根本上發揮深基坑開挖與施工技術的真正優勢,為工民建工程的質量保駕護航。
由于我們國家的地質條件特殊,各地的地理特征均有差異,因此在深基坑的施工中也存在著一系列問題,造成深基坑的施工難度比較大。具體來說,如果在工民建工程建設前,相關的施工人員沒有對施工環境進行勘查,不能對周圍的地理環境或者地勢特征進行了解和把握,就不能把環境中影響深基坑施工的問題提出來,使得深基坑的施工具有一定的風險。由于建筑工程的施工一般都是在室外進行,這個特殊性決定了施工過程中會對周圍的環境或者基礎設施建筑造成一定的影響與破壞,影響人們的正常生活與出行。與此同時,如果深基坑施工技術應用到城市工程中,施工人員必須要對開挖的深度進行控制,不然深基坑的施工很容易對周圍的基礎設施建設造成損壞。上文提到的這些情況都是在深基坑施工技術應用到建筑工程中經常會出現的問題,要想避免這些問題,相關的施工人員必須具備高超的施工技術。但是從目前深基坑施工的應用方面來看,很多施工人員的專業水平達不到要求的標準,更大程度上使深基坑的施工難度加大。
上文曾提到過深基坑的概念,一般情況下它指的是開挖深度超過五米的建筑工程,在前幾年,對深度的要求還沒有多高,但是隨著建筑行業的不斷發展,建筑規模在一點點增大,與此同時,城市化水平也在不斷地提高,使得城里的人口越來越多,這個發展情況與有限的國土資源總面積產生了矛盾,具體來說,隨著人類對自然資源開發程度的不斷加劇,土地資源逐漸減少。為了保證建筑行業的不斷發展,高層建筑成為了工民建工程的主要發展趨勢。建設高層建筑在節約一定的土地資源,為人們提供更多居住和使用的空間同時,也對施工技術提出了新的要求,使得深基坑技術在深度上有了更進一步的標準。
我們國家擁有九百六十萬平方公里的國土,區域與區域之間的地質條件與地理特征的差異性比較大,這就為施工人員提出了新的要求,即在具體的建筑工程施工中,對深基坑技術的種類進行科學的選擇。近些年來,深基坑技術得到了很大的發展,為了適應不同的地質條件與地理環境,其技術形式也開始呈現出多樣化的特點。在工民建工程施工以前,相關的工作人員必須要做好勘查工作,對施工周圍的環境及地理條件詳細了解和分析,判斷可能會對深基坑施工造成影響的因素,選擇一種最利于工程建設的深基坑施工技術,從而發揮這個技術的真正優勢,對資源進行合理化分配,節約經濟成本的同時也能夠保證工民建工程的施工質量。
在工民建工程中使用深基坑開挖技術,必須要遵循一定的施工原則。具體來說,首先要對井點降水與地下水的水位進行合理地控制。具體操作步驟如下,第一步,在工程施工以前,相關的工作人員要先對井點降水的基坑進行處理,需要使地下水的水位下降,達到規定的標準以后,技術人員才能真正開展深基坑的開挖工作。與此同時,對無土水質的處理也有一定的方法,具體來說,相關的技術人員要先對有水基坑的地面寬度進行合理地設置,通常是將寬度的數值控制在50cm左右,這樣不僅能夠幫助工民建工程周邊的排水,也能對周圍的基礎設施建設起到一定的保護作用。
另一方面,當水基坑的地面寬度高于80cm時,施工人員的專業水平已經達不到了,需要借助相關的設備和機器,經常使用的機器一般挖掘機。具體來說,在挖掘機進行工作以前,相關的設計人員需要將具體的比例設計出來,再結合工程的實際狀況,對方案進行調整與改進,最后再進行開挖工作,這樣不僅能夠保證開掘工作的順利進行,也能對工民建工程的整體施工做出一定的保障。除此之外,相關的工作人員必須要把所有影響施工的相關因素考慮進去,不僅包括對開挖規模的監測與管理,也包括周圍地質環境會產生的破壞與影響。
土釘支護技術在深基坑支護施工技術中發揮著十分重要的作用。這個技術從概念上將,它主要通過土釘來實現對基坑邊坡的加固,防止意外的發生。土釘支護技術具有很多優勢,比如它對施工周圍環境的破壞程度小,也能夠保障基坑邊坡的穩定性。在土釘支護技術的應用中,需要注意以下幾個方面,第一點,在技術的實際應用之前,要對土釘的拉拔力進行了解與判斷,通常情況下是請專業人員通過拉拔試驗來測試它的拉拔力度。第二方面要對鉆孔的深度進行嚴格控制,第三方面則是要嚴格控制泥漿里水灰的比例。
土層錨桿利用噴錨固定目標點,在這一過程中,要把握錨桿位置,隨時噴錨目標點。同時,對錨桿狀態進行緊密跟蹤,一旦出現問題,可以及時發現并處理。待解決問題后,方可繼續施工作業。灌漿時應按照施工要求準確把握灌漿量與漿的比例,確保配置后的漿水符合施工要求,最大化的發揮攪拌功能。此外需注意的是,土層錨桿作為深基坑支護的重要施工手段之一,施工人員應熟練掌握土層錨桿技術的基礎上進行,同時仔細勘查分析施工作業現場環境,制定合理的施工方案,提升錨桿施工的科學性與實效性。
1)深層攪拌水泥樁支護技術,以水泥作為主要材料,水泥在其中充當固化劑角色,此外,還需要石灰軟土等。利用深層攪拌機對水泥及軟土、石灰進行均勻且充分地攪拌,使其形成土樁狀加固體擋墻,且這些擋墻為連續的柵格形,此類樁塊有著極強的穩定性,支護效果較好。同時,深層攪拌水泥樁施工工藝造價低,施工簡單便捷,因此,被越來越廣泛的應用于深基坑開挖支護工程中。該技術的不足之處主要在于其施工中位移與厚度較大。
2)鋼板樁支護技術,該支護技術主要包括U、Z、H型鋼板樁,在使用過程中可以集合外拉錨墊或內支撐型鋼,從而搭構起牢固的支撐結構。這種支護形式的優點在于操作簡便,耗時較短;其不足之處在于需一次性較大資金投入,且阻擋細小土顆粒效果不佳,擋水性能不強。
3)地下連續墻支護,該支護技術振動幅度小,不會產生較大噪音,墻體剛度大,防滲性能好,施工過程中不會影響其他建筑物,對外界影響較小。這種支護技術的大剛度,增加了側面承壓能力。此外,基坑開挖中,產生的變形較小,不會引發周圍地面的沉降,可以進行廣泛推廣。
4)鉆孔灌注樁支護,這種支護技術適用于軟土地區,并且在樁剛度上,較之鋼板樁,灌注樁剛度較大;在整體造價上,較之連續墻,灌注樁耗資更少。此外,鉆孔灌注樁所使用的設備更為簡單。這種支護方式的不足之處在于,防水性能不強,同時需要進行水泥漿循環作業,易污染環境,與環保要求相背離。 5)SMW 工法,這種施工方式需要借助三軸攪拌機進行。在施工現場開挖一定深度,鉆頭出噴射水泥強化劑,使其與地基土進行充分攪拌。同時,各個施工單元間,應以重疊搭接方式展開作業,待水泥土混合物固結之前,將H型鋼板插入其中,以此作為補強材料,至水泥凝結成為剛度較強的地下墻體。這種施工工藝造價低、耗時短,對周邊環境影響較小,此外符合軟土地基深基坑開挖與支護要求。SMW 施工工藝主要用于市政工程及軌道交通工程之中,從近年來實際發展狀況來看,其發展成效斐然,有效推動了建筑及交通工程的深入發展。
伴隨著近年來深基坑支護工程規模的不斷擴大,做好深基坑開挖支護工作成為保障建筑工程質量與壽命的關鍵要素之一,因此,建筑工程單位應不斷加大對深基坑施工的重視。在深基坑開挖支護工程中,建筑單位應根據建筑所在地實際土質及周邊環境,制定適宜的施工方案,選擇合適的施工技術,明確施工計劃,把握深基坑開挖支護施工要點。同時需注意,深基坑開挖支護工程是一項極為復雜且系統的工程,其施工中需要考慮土質、環境等各種因素,因此,立足于長遠發展視角來看,應不斷極大對深基坑開挖支護技術的研究與創新,細化施工細節,創新施工技術。