■鄭金輝 ■山西中方森特建筑工程設(shè)計研究院,山西 太原 030006
基坑是為了要滿足房屋建造的需要,在建筑房屋時于地下挖的一個坑洞。它的主要構(gòu)成步驟有:土方開挖、回填、結(jié)構(gòu)支護、以及降水等幾個因素。支護結(jié)構(gòu)包括圍護墻、支撐(或土層錨桿)和防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系。通過對已經(jīng)建成的或者是對正在建造過程中項目的統(tǒng)計情況可以看出,大概有25%左右的施工項目都曾經(jīng)出現(xiàn)過這樣那樣或大或小的現(xiàn)場故障,這也多少可以反應(yīng)出基坑開挖工作其實也是一項風(fēng)險系數(shù)較高的工程這一事實,它能給建筑工人的生命安全帶來很大的威脅,而且也還會人們的生產(chǎn)生活帶來諸多的不便?;娱_挖的問題主要表現(xiàn)為支護結(jié)構(gòu)有可能會發(fā)生位移、破壞、坍塌和開裂、管線電纜被破壞等方面。
土釘墻是由兩種材料構(gòu)成的,即坡面鋼筋混凝土面板和植入邊坡土釘。而鋼筋混凝土面板的設(shè)計又有一定的要求,可以理解為它由鋼筋網(wǎng)上噴射混凝土形成;土釘則是在配以鋼筋土釘入孔注漿后制做而成的,它需要人工或者是錨桿機掏制成孔以后制作,土釘?shù)闹饕攸c是工期短、且工藝簡單易操作,因此具有良好經(jīng)濟上的效益。當(dāng)然,它也有自己的不足之處,比如在實際的運用過程中,土釘對土體其實是有著相當(dāng)嚴(yán)格要求的,它要求土體必須具有良好的穩(wěn)定性,及整體性。
由于工藝簡便易操作,鋼板樁在基坑支護結(jié)構(gòu)中被廣泛的應(yīng)用。我們比較常見的鋼板樁截面形式主要有U形、Z形、直腹板型。鋼板樁支護是由帶鎖口或者是鉗口的熱軋型鋼制做而成的,把鋼板樁相互連接得到的鋼板樁墻。它的優(yōu)勢顯而易見,但同時也具有一些欠缺的地方:首先,由于鋼板樁的截面小,和混凝土樁比起來更加有柔性,所以倘若支撐或錨固的措施不當(dāng),就會更容易引起加大程度的變形問題,從而形成較大安全隱患;其次,在施工的時候,由于要對沉樁進行大力度的擊打,其過程會很大的噪音,從而不便在人口密集的公共場所使用。
深層水泥攪拌樁指的是于機械攪拌后,在土壤中添加石灰等固化劑固化而成的樁。這類樁體的優(yōu)點主要有:一,由于是人工加固得到的土體,其擁有的強度會相應(yīng)的比較大;二,由于樁體的密實性好,會擁有相對更好的防水效果;三,這類樁用到的都是相對比較便宜的材料,且有較高的安全性。但需要注意的一點是:這類樁在使用時,對基坑邊坡變形的要求會更加的嚴(yán)格些。
排樁支護指的是起擋土作用的,以列式間隔方式擺放的,一種鋼筋混凝土挖孔樁支護結(jié)構(gòu),往往需要在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁。它的優(yōu)點主要有:一,施工工藝成熟,人工挖空或者機械鉆孔都能實現(xiàn);二,剛度大,能抵抗較大的土側(cè)壓力;三,產(chǎn)生的噪聲很小,對居民生活不會造成很大影響,可以在市區(qū)使用。
土層錨桿指的是對地面或者是深開挖的地下室的墻面進行鉆孔,繼而在孔內(nèi)灌進化學(xué)漿液或水泥漿,并在孔中置入鋼筋鋼絞線等抗拉材料的具有強抗拉力的一種錨桿。土層錨桿支護的優(yōu)點如下:一,由于其和土體緊密的結(jié)合在一起,所以具有較強的抗拉能力;二,不需要很大型的機械就能完成,施工較方便;三,由于在基坑內(nèi)沒有橫撐,施工過程中的工作界面更加開闊。
地下連續(xù)墻適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等復(fù)雜條件的施工環(huán)境,具有整體剛度大和防水效果好的特性,在國內(nèi)外都被得以廣泛的應(yīng)用。隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展,目前地下連續(xù)墻采用的逆作法,可以做到“兩墻合一”:也就是說它既可以在施工的時候當(dāng)做圍護結(jié)構(gòu)使用,同時還可以被當(dāng)做地下結(jié)構(gòu)外墻。地下連續(xù)墻的主要缺點有以下三點:一,開挖的難度相對來講比較大,它需要借助特殊機械的參與才能完成,因此需要較高的成本投入;二,在其施工過程中,會產(chǎn)生較多泥漿,嚴(yán)重污染施工現(xiàn)場的環(huán)境;三,逆作法施工一般在城市進行高層建筑時使用,施工現(xiàn)場周圍的建筑物、道路等結(jié)構(gòu)相對會比較復(fù)雜,因此需要更加合理精細(xì)的施工組織設(shè)計。
噴錨網(wǎng)支護作為一種先進的支護加固技術(shù),在大跨度地下工程當(dāng)中得以被廣泛的使用。其工作原理是在巖土體內(nèi)加入一定長度的錨桿,并使其和巖土體形成復(fù)合體,從而可以發(fā)揮錨拉的作用,使整個坡面都可以形成一個整體。從眾多的工程實踐工作中可以證實:錨噴網(wǎng)支護和傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土襯砌支護比較起來有更大優(yōu)勢。
目前在我國,基坑支護技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于不同地質(zhì)條件的各類工程當(dāng)中,且也已經(jīng)積累了大量的成功經(jīng)驗,甚至其中有些技術(shù)都已經(jīng)達到了國際的先進水平行列。但若要是想能夠真正更好的適應(yīng)當(dāng)代社會經(jīng)濟不斷快速發(fā)展的需求,仍然還有必要對基坑支護技術(shù)的眾多問題進行更加深入研究的,本文認(rèn)為可以從以下幾個方面對基坑支護技術(shù)進行改進和提高:土層開挖和邊坡支護不配套問題;成孔注漿不到位問題;邊坡支護不符合設(shè)計要求問題;噴射混凝土厚度不夠問題;土釘或者錨桿受力程度不符合設(shè)計要求問題;工程監(jiān)理不到位等問題。綜上,要達到減少基坑支護施工事故的目的,就要擁有更加科學(xué)的設(shè)計、更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕み^程、以及更加嚴(yán)格的監(jiān)督管理措施,從而不斷的提高基坑支護技術(shù),以及相應(yīng)的管理水平。
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