曹文旭
(青島中油巖土工程有限公司,山東 青島 266071)
在對巖土工程中的地基基礎進行施工時,深基坑支護技術是最為關鍵的一項技術形式。基于此,相關單位與工作人員一定要對此項技術做到足夠重視,并結合實際情況,選擇合理的技術措施進行支護施工。通過這樣的方式,才可以有效確保深基坑的穩定性及其安全性,為后續的建筑工程施工奠定堅實基礎。
隨著現代建筑工程建設施工數量及其規模的不斷擴大,越來越多的深基坑工程開始投入建設施工。但是由于深基坑的開挖深度較大,很多因素都會對其造成不利影響,從而很容易出現一些不必要的安全事故,嚴重的情況下甚至會造成重大的經濟損失與人員傷亡事故。為避免此類情況的發生,相關單位就需要結合具體的建筑工程設計標準及其施工現場的實際情況等,采取合理的技術措施來實施深基坑支護。這樣才可以使深基坑開挖施工得以順利進行,并有效確保其安全性,從而為后續的建筑工程建設施工奠定堅實基礎。
就目前的建筑工程深基坑支護施工而言,其主要的施工技術包括以下幾種:第一是錨桿支護技術,第二是深層攪拌樁支護技術,第三是土釘墻支護技術,第四是自力式支護技術,第五是鋼板樁支護技術,第六是組合支護技術。以下是對這幾種主要支護技術所進行的分析。
在深基坑支護中,錨桿支護是最為常見的一種支護技術形式。其基本原理是借助于錨桿將地層在背擋體上做好固定,而使地層具備更高的強度與穩定性,以此來保障深基坑的穩定性及其安全性。具體施工時,錨桿材料需結合實際情況來合理選擇,目前最為常用的錨桿材料有木料、金屬和混合物件等[1]。通過錨桿支護技術的合理應用,不僅可使支撐體具有更強的拉力,同時也可以使其更加可靠、穩定。
深層攪拌樁技術的主要原理是借助于機械設備將攪拌樁頭插入到需要支護的地下,再按照一定的轉向和轉速不斷對土壤進行攪拌,并將水泥穩定劑注入其中。在不斷的攪拌條件下,水泥穩定劑將會與被加固的土壤充分混合,最終形成樁徑一定的攪拌樁體結構,以此來提升地基承載力,改善其穩定性。具體施工中,工作人員需要結合實際的工程需求來合理調整攪拌樁之間的間距,使其符合實際的深基坑支護施工標準。此項技術在基坑深度為7m以上、紅線和坑邊間隔較大的施工條件下非常適用。
土釘墻支護技術的基本原理是通過長鋼管或鋼筋將需要支護的地基土體連接到混凝土構件上,使其形成一個整體形式的受力體系,從而使土體得到良好的支護。借助于土釘和土體之間的相互作用,可使被支護土體的受力狀態得以明顯改善,這樣便可有效提升深基坑邊緣位置土體的承載力,使其更具穩定性。此項施工技術在施工空間有限的條件下十分適用,且整體工藝操作十分簡單,支護效果好,但在地下水位較高或軟土地質條件下并不適用[2]。
自力式支護技術是當今較為廣泛應用的一種深基坑支護技術,其主要支護方式有兩種。第一是懸臂式排樁支護,即通過人工沖孔、挖孔、鉆孔灌注的方式形成排樁,以此來達到理想化的深基坑支護效果。此項技術在沒有支撐的情況下也可以應用,但在基坑深度過大或地質條件很差的條件中并不適用;第二是水泥攪拌樁擋墻支護,即通過機械攪拌和水泥漿液注入的方式形成水泥攪拌樁擋墻結構,以此來進行深基坑支護,但是此項技術很容易受到地層內有機質以及水量等因素的影響,所以在深度超過6m、地質條件較差的深基坑支護中并不適用[3]。
鋼板樁支護技術的基本原理是借助于機械密封技術來密封樁體外圍,使其形成一個完整的支撐體系,以此來進行深基坑支護。在鋼板樁與被支護地基接觸時,雖然會將其分割,但并不會使其破壞,這樣便可使下部地基土形成穩定層,上部地基土形成壓實層。在地基土受到壓力的情況下,其穩定層可有效阻止地基土下垂,以此來有效支撐地基,使深基坑工程保持穩定[4]。此種支護結構可達到良好的擋土和防水效果,且施工工藝比較簡單,但是具體應用時,該技術很容易受到外部作用力所影響,從而降低其支護效果。
組合支護技術就是將兩種或兩種以上的深基坑支護技術組合到一起,共同對同一個深基坑工程進行支護處理。相比較單一的某一種深基坑支護技術而言,組合施工技術都更具應用優勢,組合在其中的所有支護技術之間都可以達到良好的優勢互補效果,因此其支護效果也會更好。隨著近年來建筑工程深基坑的施工規模逐漸擴大,施工深度逐漸增加,組合支護技術也在其中得到了越來越廣泛的應用。尤其是對于一些施工條件比較復雜、地基基礎較差的深基坑施工條件而言,組合施工技術更是最佳的支護選擇。
某商住混合型建筑工程中的深基坑設計開挖深度是23.0m,其地下室的主要應用功能是商場和停車場,主要工程條件為巖土類深基坑條件。因該深基坑施工項目地處沿海區域,四周的環境條件比較復雜,所以在具體的深基坑施工中,相關單位需要采取合理的技術措施來進行深基坑支護。
對于本文所研究的建筑工程項目,相關單位在對其施工現場進行全面的地質勘察之后,根據實際的地質勘察結果與附近的建筑與交通等情況,最終決定采取樁錨組合的方式進行深基坑支護。具體支護施工時,測量人員先對施工現場進行了全面的勘察,并根據實際的勘察結果對錨桿的水平位置、標高和鉆桿傾角等做出了合理確定。鉆孔施工中,施工人員嚴格按工程設計進行鉆孔,在發現障礙物或異常時停止鉆進,仔細分析其原因,并根據實際情況來處理相應的問題,待到問題解決后再繼續鉆進。由于該工程項目中的基坑深度過大,所以施工人員特對其錨桿參數進行了適當調整,將其水平夾角控制在15~40°之間,將錨桿長度控制在35cm以下,并通過鋼絞線和鋼筋等進行錨固處理,其中每一根錨桿應用的鋼絞線數量都控制在4條及以上。在此過程中,因為支護樁所承受到的壓力和靜止土體壓力越來越接近,所以工作人員也根據實際情況對其預應力值進行了合理控制,以此來確保深基坑支護效果。
在通過上述技術措施完成了該建筑工程項目基礎處理中的深基坑支護工作之后,施工單位特對其承載力與抗拉強度等進行了嚴格檢測,經檢測確定符合施工標準之后,才繼續進行了后續施工。因后續施工中涉及到下層的巖體爆破工藝,所以在此項工藝應用時,工作人員特在爆破點附近設置了若干個測點,以此來檢測爆破過程中的震動情況,并對深基坑邊坡位置的土體及其周邊建筑進行實時監測。經監測發現,雖然爆破施工對深基坑邊坡位置的土體造成了一定程度的擾動,但是其變形量、沉降量及其位移量都未超出允許范圍,整體邊坡穩定性十分良好。由此可見,此次的深基坑支護施工效果非常明顯,使整體深基坑施工的安全性得到了良好保障。
綜上所述,在現代建筑工程的深基坑支護施工中,可供選擇的支護技術有很多種。但是由于不同支護技術的支護原理、應用方法及其施工條件都存在較大的差異性,所以在具體施工中,相關單位與工作人員應結合實際的工程情況和設計要求等,對深基坑支護技術加以合理選擇和應用。通過這樣的方式,才可以充分發揮出深基坑支護技術的應用優勢,盡最大限度確保深基坑的安全性及其穩定性,為后續建筑工程施工的順利實施及其施工質量的合理控制奠定良好基礎。這對于建筑工程深基坑施工質量的提升、整體建筑工程項目建設、應用需求的滿足都將十分有利。