邢大勇

(河南能源義煤公司,河南義馬 472300)

深基坑支護技術(shù)在土建施工中的應(yīng)用

邢大勇

(河南能源義煤公司,河南義馬 472300)

伴隨著城市化進程的腳步不斷加快,我國的高層建筑越來越多,而在高層建筑的施工過程中,基坑支護工程作為高層建筑的基礎(chǔ)有著舉足輕重的地位。在建筑工程領(lǐng)域中,深基坑支護施工技術(shù)的運用使基坑工程呈現(xiàn)出面積緊湊、距離靠近、深度較大以及規(guī)模偏大等方面的顯著特征,使得基坑支護工程的可靠性,安全性大大提高,對于提高土建施工質(zhì)量有著重要的意義。本文結(jié)合我國土建施工中深基坑支護技術(shù)的特點,施工方案的選擇,使用條件,深基坑支護具體施工技術(shù)展開了分析,對于提高深基坑支護技術(shù),提高土建施工質(zhì)量有一定的促進作用。

深基坑 支護 土建 施工 應(yīng)用

隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展,高層及超高層建筑在大中城市如雨后春筍般的涌現(xiàn),導(dǎo)致我國城鎮(zhèn)的土地資源嚴(yán)重緊缺,造成土地資源越來越少,土地的合理利用成為我國現(xiàn)階段必須攻克的難題。由于深基坑工程在高層建筑施工中具有重要的基礎(chǔ)性地位,深基坑支護施工技術(shù)在提高施工安全性與質(zhì)量等方面具有顯著成效,能夠保證工程質(zhì)量與進度,杜絕安全隱患,因此高層及多層建筑的地下室、地下商場、地下車庫、地鐵車站等工程施工,都會面臨深基坑工程,為了緩解這一壓力,在保障農(nóng)業(yè)耕地面積的同時必須提高土地資源的合理利用,因此對深基坑的支護技術(shù),以及支護施工的要求也越來越高,就目前形式而言,我國在深基坑開挖以及支護施工技術(shù)層面已累積了豐厚的設(shè)計與施工經(jīng)驗,新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)以及新工藝也不斷被發(fā)現(xiàn),通過這些方面可看出土建施工中合理運用基坑支護技術(shù)已成為施工過程中不可缺少的一步。

1 土建基礎(chǔ)施工深基坑支護特點分析

1.1 事故率較高

對于土建基礎(chǔ)施工中的深基坑支護來說,深基坑支護是一項風(fēng)險較大的臨時工程,是為了地基基礎(chǔ)的施工做準(zhǔn)備的,具有較高的事故率。與一般的工程相比,深基坑支護的不確定因素較多,建設(shè)單位投入的成本往往比較低,沒有做好完善的安全防護工作。另一方面,深基坑支護施工的周期比較長,從開挖的時候到完成整個地下的隱蔽工程,常常會碰到一些降雨等天氣的干擾,增加了事故發(fā)生的因素。

1.2 深基坑支護有很強的差異性

圖1

圖2

深基坑支護的施工常常受到地形和水文條件等的不同各有差異,一般條件下,自然條件不同,深基坑支護選擇的方案也不同。對于不同的工程,如房屋建筑工程,水利建筑工程等不同的工程來說,深基坑支護方案不同;對于同一個城市的不同地域,方案甚至也有差異?？傊?深基坑支護施工方案的選擇一定要結(jié)合具體條件,因地制宜。

1.3 深基坑支護工程綜合性強

對于一個深基坑支護工程來說,一般要涉及到結(jié)構(gòu)工程或者巖土工程等相關(guān)的施工技術(shù),各種復(fù)雜的因素相互影響,所以,深基坑施工一定要考慮到各個方面,特別是土力學(xué)中強度、滲流以及變形這三個常見的課題,需要綜合處理。

2 深基坑支護施工方案

基坑是土建工程中的基礎(chǔ)工程,它對整個建筑的質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用?；又ёo設(shè)計必須滿足安全性、經(jīng)濟性和可行性這三項基本要求,如何保證深基坑支護的質(zhì)量安全以及基坑周邊環(huán)境的安全已引起了社會以及參與建設(shè)的各方主體高度重視。想要保證施工的安全性以及施工技術(shù)的可行性,就要設(shè)計出經(jīng)濟、科學(xué)、適用的深基坑支護設(shè)計方案。然而基坑各側(cè)環(huán)境不同,其變形控制值也應(yīng)相應(yīng)變化,為了避免由于支護結(jié)構(gòu)變形過大,造成周邊建(構(gòu))筑物、地下管線破壞,根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)采取不同的支護施工方法,對于深基坑支護中的結(jié)構(gòu)形式及適用條件如圖1所示。

常見的深基坑支護方案有：土釘墻支護,水泥土攪拌樁擋墻,鉆孔灌注樁以及噴錨支護。針對不同的支護施工的要求,需要注意采取不同的支護方式。例如水泥土攪拌樁擋墻采用水泥作為固化劑,通過攪拌機械將地層深處的水泥和土強行攪拌,使水泥和軟土之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),逐步硬化為具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土樁,特別針對深基坑施工過程中需要防水袋情況。同時值得注意的是深基坑噴錨支護施工技術(shù)是較長采用的深基坑支護施工技術(shù),它是采用嵌固于土體滑移外的錨桿加固依次超前縫合優(yōu)勢滑移控制面的裂縫并通過錨桿將形變的涂層介質(zhì)和滑移面的穩(wěn)定介質(zhì)連在一起,從而形成一個整體的自穩(wěn)能力,它是在深基坑邊壁發(fā)生整體滑坡失穩(wěn)前所采取的行為方式。 一般來說,深基坑支護方案的選擇要結(jié)合具體的地形和施工條件進行選擇。

3 深基坑支護工程存在的問題

3.1 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與實際受力不符

對于深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計,國內(nèi)外至今尚沒有一種精確的計算方法,同時由于土體結(jié)構(gòu)的情況一般比較復(fù)雜,且容易隨環(huán)境發(fā)生變化,因此在施工前的實際階段很難做到在實際施工中精確計算,總的來說現(xiàn)階段的深基坑受力計算方案多數(shù)是處于摸索和探討階段。但值得注意的是在深基坑支護的實際施工過程中,深基坑支護設(shè)計時對各因素的受力情況分析不明確,容易致使整個支護系統(tǒng)的受力參數(shù)達不到實際的要求,從而在高層建筑的工程施工中易發(fā)生危險,為了杜絕這類事件發(fā)生應(yīng)該對設(shè)計時加強實際的考察和各種因素的分析,確保支護系統(tǒng)的承受能力滿足實際受力要求。

3.2 基坑開挖過程中的問題

根據(jù)實際施工過程中深基坑開挖中大量的實測資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平移動是中間大兩邊小。因此會導(dǎo)致深基坑邊坡的欠穩(wěn),是對深基坑施工過程的潛在威脅?？梢詳喽ㄕf深基坑支護設(shè)計施工是一項綜合性很強的工作,針對不同的突發(fā)狀況應(yīng)冷靜對待,切實想出解決措施,以減少經(jīng)濟損失。因此深基坑支護設(shè)計前一定要對建筑范圍內(nèi)的土質(zhì)、地下水情況,以及建筑周邊環(huán)境的充分了解后選定合理的方案。而對于地下水位的變化明顯或者地基總是位于地下水位以下的情形,我們在開展深基坑施工之前,應(yīng)該進行基坑的排水工作,以確保施工正常開展。對于可能會出現(xiàn)流沙或者管涌的基坑,事前要備好應(yīng)急的預(yù)案舉措。在現(xiàn)場開挖過程中也需要采用分層開挖,隨挖隨外運,并配合人工清土,挖至設(shè)計標(biāo)高。挖土速度必須隨圍護監(jiān)測結(jié)果的變化而變化,發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)立即停止挖土,同時在基坑開挖過程中,應(yīng)該確保施工的連貫性,避免出現(xiàn)支護實際過長的現(xiàn)象,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進行基坑周圍建筑的管理,降低基坑所受到的壓力,合理的堆放基坑挖出的泥土。同時,在基坑開挖的過程中,一定要注意過程控制,整體把握基坑開挖的質(zhì)量。(見圖2)

4 深基坑施工中的注意事項

4.1 重視施工過程的觀測

深基坑的巖土工程即土方開挖前,需仔細定奪挖土的方案以及施工組織情況,并按照“開槽先支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴(yán)禁多挖”的施工要求,面對突發(fā)情況,良好的觀測體系能有效地保障施工的安全性。在施工過程中要時刻深基坑邊坡的變形大小、周圍建筑物及地下管線變形大小等,對超過設(shè)計允許范圍內(nèi)的情況應(yīng)立刻停工檢查,避免潛在的危險進一步擴大。

4.2 施工質(zhì)量的監(jiān)督

深基坑支護系統(tǒng)的施工質(zhì)量,對整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常有著重大的影響,但由于基坑工程特別是土釘墻和噴錨工程專業(yè)特殊性強,許多施工單位缺乏巖土工程專業(yè)工程的相關(guān)經(jīng)驗,出于利益的驅(qū)使,偷工減料的現(xiàn)象時有發(fā)生,這是對施工的安全的不負責(zé),因此土建深基坑的施工過程中,應(yīng)對負責(zé)人權(quán)責(zé)明細,以此杜絕此類事件發(fā)生,保障施工安全與施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人口的不斷增加,我國城市的土地資源越來越匱乏,對于這一問題備受人們的關(guān)注,土建深基坑施工技術(shù)從一定程度上緩解了這類問題。但由于建筑基坑的開挖與支護結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)工程,涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工、管理等多方面,目前的深基坑施工技術(shù)需要不斷進行革新以滿足實際的需求。從客觀的角度來說,深基坑施工技術(shù)不僅可以實現(xiàn)地面空間的充分利用,還可以大量開展地下空間,對目前土地資源緊張的形式來說具有重要意義。

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