姜濤
【摘 要】 深基坑工程是隨著城市建設(shè)事業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種較新型的巖土工程,不同的地質(zhì)情況存在不同的施工方法,關(guān)系到上層建筑的穩(wěn)定性,且工藝較復(fù)雜。
【關(guān)鍵詞】 深基坑支護(hù)、信息化管理
隨著社會的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高層建筑日益增多。目前,我國國民經(jīng)濟(jì)日益蓬勃發(fā)展,建筑正向著大型化、高層化快速發(fā)展,大量大型建筑、高層建筑拔地而起,日益增多。隨著高層建筑的不斷建設(shè),高層建筑的基坑的支護(hù)施工技術(shù)就越加凸顯其重要性?;又ёo(hù)施工是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施的施工。常見的基坑支護(hù)型式主要有:土釘墻支護(hù)、攪拌樁支護(hù)、柱列式灌注樁、排樁支護(hù)、內(nèi)支撐和錨桿支護(hù)、鋼板樁支護(hù)、地下連續(xù)墻;基坑內(nèi)支撐等等。伴隨著目前建筑發(fā)展趨勢,深基坑施工也向大深度、大廣度方向發(fā)展?;邮┕さ囊?guī)模的加大也直接導(dǎo)致了施工周期變長,施工難度加大。對深基坑支護(hù)的方案選擇工作要給予足夠重視。應(yīng)建立深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的專家審查制度,通過專家論證,各方案對比,使其既能滿足基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范的要求,避免事故發(fā)生,又可以合理地節(jié)約工程費(fèi)用。
深基坑施工的特點(diǎn)決定了深基坑施工的技術(shù)要求。主要包括:首先,施工時技術(shù)手段要先進(jìn)可靠,確保基坑受力可靠以及支護(hù)的保護(hù)作用完全體現(xiàn);其次,大型高層建筑通常都建在城市中心,周圍建筑物繁多復(fù)雜,地下市政管線眾多,所以施工必須充分保證不能影響周圍相鄰的建筑物的安全和穩(wěn)定,不能破壞周圍的地下管線等。再次,水是基坑邊坡失穩(wěn)的重要隱患,它既能降低土體的抗剪強(qiáng)度,又會產(chǎn)生水壓力。在基坑開挖過程中,對土層滯水、砂土中的微承壓水、裂隙水、承壓水、管道漏水、地面排水、雨水等處理不當(dāng),都會給邊坡支護(hù)和周圍建筑、管線帶來危害。因此,不僅應(yīng)科學(xué)選擇地下水的處理方式及基坑邊界和周圍地面的降排水措施,以免引起地面沉降而給周邊建筑及管線造成破壞,而且要注意地下管道滲漏和邊坡土體裂縫的處理,避免漏水、滲水進(jìn)人坑內(nèi)造成邊坡失穩(wěn)或因邊坡含水量過大引起滑坡。 地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全主要是由支護(hù)體所保障。所以深支護(hù)體系的設(shè)計、施工能力水平直接關(guān)系到基坑施工的安全性,工程整體的安全可靠。
1、 基坑支護(hù)的方案階段
⑴ 土壓力的計算:土強(qiáng)度指標(biāo)的選擇土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C,與土的固結(jié)度有密切的關(guān)系。土的固結(jié)過程就是土中孔隙水壓力的消散過程。對于同一種土,在不同排水條件下進(jìn)行試驗(yàn),可以得出不同的抗剪指標(biāo)C和¢,故試驗(yàn)條件的選取應(yīng)盡可能反映地基土的實(shí)際工作狀態(tài)。在基坑支護(hù)設(shè)計中應(yīng)采用三軸試驗(yàn)的指標(biāo),才能保證選取參數(shù)值的客觀性和準(zhǔn)確性。對于黏性土,計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后由自重應(yīng)力而產(chǎn)生的主動土壓力,采用三軸試驗(yàn)的固結(jié)不排水剪指標(biāo)與實(shí)際工作狀態(tài)較一致;計算基坑內(nèi)被動土壓力時,一般宜采用三軸固結(jié)不排水剪指標(biāo)。對于砂土,由于排水固結(jié)迅速,可采用排水剪指標(biāo),或采用固結(jié)不排水剪經(jīng)孔隙水壓力修正后的c值來計算土壓力。
⑵ 水土壓力的合算與分算:按照有效應(yīng)力原理,可知“土、水壓力分算”比“土、水壓力合算”概念要清楚。但水、土壓力合算法在一些軟黏土地區(qū)的臨時性開挖工程中土壓力計算值與實(shí)測值較為符合。如土在有水作用時,墻后土壓力主要是水、土壓力共同作用的結(jié)果。在未搞清水、土耦合效應(yīng)的前提下,水、土壓力合算是一個包含一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合方法,對工程實(shí)踐來說是有利的。支護(hù)結(jié)構(gòu)計算方法1、靜力平衡法靜力平衡法亦稱自由端支承法,該法假定圍護(hù)結(jié)構(gòu)是剛性的,并可繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的前側(cè)產(chǎn)生被動土壓力,后側(cè)產(chǎn)生主動土壓力。靜力平衡法適用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度不太深即底端非嵌固的情況,此時圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于土壓力的作用而達(dá)到極限平衡狀態(tài)。利用墻前后土壓力的極限平衡條件來求插入深度、結(jié)構(gòu)內(nèi)力等。
⑶ 重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗(yàn)研究,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方面,我國與發(fā)達(dá)國家有較大距離,還有大量的路要走。不過,我國由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,大量高層超高層建筑拔地而起,所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù),但缺少科學(xué)的測試數(shù)據(jù),無法形成理論,我們以后一定要重視。
2、深基坑支護(hù)工程施工
⑴ 基坑支護(hù)施工要綜合考慮工程所在地的地理?xiàng)l件、工程類型、基坑開挖規(guī)模、周邊環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)等因素?;又ёo(hù)施工要注重支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,坑體變形,并根據(jù)周邊環(huán)境條件,控制變形在一定的范圍內(nèi)??刂频年P(guān)鍵是基坑的穩(wěn)定性、地面變形及地下水的控制,并要根據(jù)實(shí)際情況適時地調(diào)整方案。
⑵ 深基坑周圍土體止水效果的控制:在地下水位較高的地區(qū),地下水對深基坑工程的施工帶來相當(dāng)大的危害。施工單位應(yīng)該從防水、降水和排水三方面來制定止水方案。根據(jù)掌握的地質(zhì)資料,深入周圍環(huán)境的實(shí)際情況,制定出切實(shí)可行的措施。不能一味簡單的靠抽水來達(dá)到止水目的。止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護(hù)工程中常用的止水措施,使用這種方法難度較大,技術(shù)復(fù)雜,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
① 保證樁體質(zhì)量,注意水泥漿的添加量,保證樁體攪拌均勻。②保證樁的搭接長度和密實(shí)度,杜絕出現(xiàn)空洞、蜂窩及樁頭開叉的現(xiàn)象。③不能隨意在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上開口以便運(yùn)土,否則會破壞止水帷幕,造成地下水的滲入等問題。
3、基坑支護(hù)的施工流程
深基坑支護(hù)的施工流程一般包括:施工前準(zhǔn)備、支護(hù)樁的施工、聯(lián)系梁等的施工、錨桿的施工、土方開挖。支護(hù)樁一般采用人工挖孔樁,然后用鋼筋混凝土做護(hù)壁。聯(lián)系梁施工時,先開挖基槽,經(jīng)驗(yàn)收合格后,進(jìn)行抗?jié)B墻混凝土的澆筑,最后再對聯(lián)系梁施工?;油谥铃^桿標(biāo)準(zhǔn)高度后,開始進(jìn)行鉆孔、制作錨頭、穿錨索、注漿,安裝連系梁,穿外錨具,然后錨固,最后進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。土方開挖要采用分層開挖,對挖出的土方要隨時挖出隨時運(yùn)走,把土清理干凈。
4、深基坑支護(hù)的信息化管理
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)生活的各個領(lǐng)域,建筑行業(yè)也不例外。在進(jìn)行深基坑支護(hù)工程時,同樣需要我們利用現(xiàn)代化的信息技術(shù),以提高工程效率。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的信息化管理的主要手段是安排專業(yè)施工監(jiān)測人員對基坑現(xiàn)場及周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測,將基坑開挖期間監(jiān)測到的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或巖土變位的情況數(shù)據(jù)化,比照勘察、設(shè)計的預(yù)期性狀,及時對施工中可能出現(xiàn)的險情進(jìn)行預(yù)報,超過預(yù)警值時可及時采取有效的應(yīng)對措施排除危害,確保工程安全。
5、結(jié)語
我國基坑支護(hù)的設(shè)計理論有了很大發(fā)展,建立了許多新的計算理論和方法。但在工程具體應(yīng)用中,仍要堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則,根據(jù)實(shí)際選用合理的支護(hù)方法。同時,要加強(qiáng)管理和監(jiān)督,加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。
基坑工程是建筑工程的一個重要組成部分,特別是深基坑工程施工的成敗往往事關(guān)工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計和施工兩面著手,確保質(zhì)量。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù),是整個工程施工順利的前提與保證,是整個龐大工程的重要開端。因此,加強(qiáng)對建筑深基坑施工技術(shù)的認(rèn)識與研究意義重大。
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