王燕京 閆磊
哈爾濱廣宇房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司 150070
試論建筑深基坑施工中問題及措施
王燕京 閆磊
哈爾濱廣宇房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司 150070
在現(xiàn)代化社會發(fā)展的今天,建筑行業(yè)、房地產(chǎn)行業(yè)借著高新的施工技術(shù)而發(fā)展起來,此時高層建筑已成為城市中一道靚麗的風(fēng)景。但高層建筑的空間仍然不能夠滿足人們的要求,于是開始將地下室利用起來,這就要求對建筑工程采用深基坑進(jìn)行施工。本文就建筑工程深基坑施工中的問題進(jìn)行分析,并采取有效的解決措施,以保證建筑工程的質(zhì)量與穩(wěn)定性。
建筑工程;深基坑工程;施工技術(shù);問題;措施
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快,高層、多層、地下建筑不斷增加,為了將地下空間充分利用起來,我們開始對各種建筑采用深基坑工程進(jìn)行施工。所謂深基坑工程也就是從地面開挖深度大于5m或者有地下室三層以上工程,有些雖然深度沒有達(dá)到5m但是周邊條件相對比較復(fù)雜的工程也可稱為深基坑工程。在深基坑工程施工過程中,一旦失誤或者沒有按照規(guī)定進(jìn)行施工,那么就會在很大程度上影響到整個工程的質(zhì)量。因此我們需要對深基坑工程進(jìn)行認(rèn)真施工,嚴(yán)格管理,以保證建筑工程的質(zhì)量。
要想保證基坑開挖的穩(wěn)定性,就需要對基坑進(jìn)行支護(hù)。如果當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)條件比較好,基坑比較淺,那么施工人員可以直接進(jìn)行放樣測量之后就進(jìn)行開挖,此時周邊的土壤就有一定的固定作用,但是如果是在一些較深的基坑,那么我們必須要對其采取支護(hù)措施,否則基坑就會出現(xiàn)坍塌事故。過去施工單位采用的方法也就是采用砌石來起到支護(hù)作用,但是這一方法一般適用于基坑較淺并且土質(zhì)條件比較好的基坑,那么在一些高層建筑的撒很基坑當(dāng)中,這一方法并不夠合理,因此我們可以采用其他比較簡單的方法,例如草袋、土工織物等進(jìn)行施工。目前,傳統(tǒng)的支護(hù)措施已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代建筑的需要。因此我們必須要通過實踐發(fā)現(xiàn)出更多支護(hù)方法,例如灌注樁、攪拌樁等,這些在很大程度上起到了固定作用,保護(hù)了深基坑。如果樁徑達(dá)到了4m,此時深基坑的承載力也會達(dá)到1000kN。
1、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算問題。在深基坑工程施工過程中,施工人員仍然采用極限平衡理論來對支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行計算,但是我們需要注意的是,深基坑工程中支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況是非常復(fù)雜的。因此在實際工作中,采用這一計算方法雖然能夠保證其安全系數(shù),但是仍然會在一定程度上破壞結(jié)構(gòu);有些工程采用這種方法進(jìn)行計算,雖然安全性并沒有達(dá)到設(shè)計的要求,但是他卻能夠在實際工作中保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
極限平衡理論也就是對深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)設(shè)計,但是經(jīng)過開挖后的土體結(jié)構(gòu)確實一個動態(tài)的過程,隨著時間的推移,土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就會逐漸下降,最終出現(xiàn)變形或者探討,因此在設(shè)計過程中必須要考慮到這一點(diǎn),這樣才能夠保證工程的穩(wěn)定性,但是實質(zhì)上,這一計算往往會被施工人員或者設(shè)計人員忽視。除此之外,在對支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,還應(yīng)該考慮到土體中孔隙水的壓力情況以及土體的各種物理性質(zhì)指標(biāo)。一般來說,施工人員可以等到深基坑樁工程施工完畢之后,對土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的測試,這樣土體結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)指標(biāo)的取值也就比較精準(zhǔn),才能夠在施工過程中保證工程的質(zhì)量,防止各種安全事故的發(fā)生。
2、支護(hù)結(jié)構(gòu)空間效應(yīng)問題。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明,深基坑工程周圍所發(fā)生的位移情況一般是中間較大,兩邊較小,而深基坑如果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的情況,一般就是在基坑的較長邊的中間位置,因此我們斷定在神基坑工程施工過程中,空間問題也是其重要影響因素。目前,支護(hù)結(jié)構(gòu)中支撐的形式很多,但主要有兩類:內(nèi)撐式和拉錨式。對于拉錨式,每根錨桿單獨(dú)作用,靠土體的錨固作用形成水平承載力,錨桿之間僅靠腰梁聯(lián)系,維持圍護(hù)樁墻的平衡。然而,目前在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中,完全沒有考慮內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)的這一空間效應(yīng),將內(nèi)撐式和拉錨式同等看待,即僅僅提供一個水平支撐力,是不合理的。
在支護(hù)結(jié)構(gòu)中,支撐的形式及位置對結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力有顯著的影響。選擇合理的支撐形式及位置,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,減少位移及降低造價有很大的作用。一般的支護(hù)結(jié)構(gòu)中,圍護(hù)樁墻的頂部都設(shè)有壓頂圈梁,壓頂圈梁不但將各單樁聯(lián)系起來,增強(qiáng)樁間的整體性,而且作為施工人員的通道,為施工提供方便。對排樁墻來說,壓頂圈梁加角撐作為第一道水平支撐,與一般水平支撐梁不同,它主要靠梁的抗彎剛度而不是靠鋼筋混凝土的抗壓剛度提供支撐力。如果基坑的平面形狀接近圓形和正方形,則將壓頂圈梁及腰梁設(shè)計成圓環(huán)形是最適合的,這樣可以改善支撐梁的受力條件,將彎矩轉(zhuǎn)化為軸力,充分利用混凝土的抗壓強(qiáng)度,從而大大降低工程造價,同時擴(kuò)大坑內(nèi)的施工空間,方便了施工。
3、支護(hù)墻的滲水與漏水問題。土方開挖后支護(hù)墻出現(xiàn)滲水或漏水,對基坑施工帶來不便,如滲漏嚴(yán)重時則往往會造成土顆粒流失,引起支護(hù)墻背地面沉陷甚至支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌。例如某銀行,基坑開挖深度為7.4m,支護(hù)樁為鉆孔灌注樁¢800@1000,樁長13m,其后設(shè)直徑0.3m的旋噴樁作止水帳幕,地下水位在地表下1m處。由于鉆孔樁和止水樁質(zhì)量差,未形成止水帳幕,基坑開挖后,樁間出現(xiàn)大量涌泥和流砂,支護(hù)樁向基坑內(nèi)側(cè)傾斜達(dá)200mm以上,樁后形成的地面裂縫達(dá)50~100mm,邊坡滑移,嚴(yán)重開裂破壞,被迫停止拆除。
對滲、漏水量很大的情況,應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)的措施:如漏水位置離地面不深處,可將支護(hù)墻背開挖至漏水位置下500~l000mm,在支護(hù)墻后用密實混凝土進(jìn)行封堵。如漏水位置埋探較大,則可在墻后采用壓密注漿方法,漿液中應(yīng)摻入水玻璃,使其能盡早凝結(jié),也可采用高壓噴射注漿方法。采用壓密注漿時應(yīng)注意,其施工對支護(hù)墻會產(chǎn)生一定壓力,有時會引起支護(hù)墻向坑內(nèi)較大的側(cè)向位移,這在重力式或懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)中更應(yīng)注意,必要時應(yīng)在坑內(nèi)局部回填土后進(jìn)行,待注漿達(dá)到止水效果后再重新開挖。如現(xiàn)場條件許可,還可在坑外增設(shè)并點(diǎn)降水,以降低水位、減小水頭壓力。
4、斷樁及漏樁問題。在成樁過程中有時會遇到無法清除的地下障礙,使支護(hù)樁形成斷樁或漏樁現(xiàn)象,在鉆孔灌注樁施工中也會遇到坍孔等原因造成斷校。這對支護(hù)墻的受力會帶來影響,斷樁或漏樁處也易造成嚴(yán)重漏水。
對于施工過程中已知的或懷疑可能發(fā)生的斷樁或漏樁,在基坑開挖前,應(yīng)先行對該樁位及樁背進(jìn)行壓密注漿或高壓噴射注漿,保證其在開挖后不發(fā)生嚴(yán)重漏水,以便開挖后處理。斷樁如發(fā)生在基坑底面以上,則在開挖后,可將斷樁部位的泥漿、粘土、浮漿及不密實的混凝土鑿干凈,支模后用混凝土補(bǔ)澆填實。如樁發(fā)生在基坑底面以下,則應(yīng)在基坑開挖前在該被前或樁后,增加2~3根樁,樁徑可比原校適當(dāng)減少,樁長一般與原樁相同。
對于施工過程中未知的斷樁或漏樁,開挖發(fā)現(xiàn)后應(yīng)先進(jìn)行止水處理,再用混凝土補(bǔ)澆填實,如止水有困難,也可采用“引流一修補(bǔ)”的方法,先在斷樁處設(shè)一引流管,再將斷樁修補(bǔ),混凝土修補(bǔ)時可將引流管埋入其中,但引流管兩端不可封死,應(yīng)保證引流暢通,防止壓力水對引流管邊修補(bǔ)的混凝土產(chǎn)生微裂縫。在混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,可封住引流管。施工階段未知的斷樁,其位置又發(fā)生在基坑底面以下,一般很難發(fā)現(xiàn)也難以修復(fù)。
綜上所述,隨著目前深基坑施工中出現(xiàn)問題增多及未來城市化進(jìn)程會進(jìn)一步加快,而隨之而來的房產(chǎn)開發(fā)將會出現(xiàn)更棘手的問題,從本文我們大概可以預(yù)測到未來房產(chǎn)建筑的發(fā)展方向,可能出現(xiàn)的問題,有助于防患于未然,使得以后的高層建筑施工中的深基坑問題得以更快、更有效地解決。
[1]聶淼,鄭玉元.貴陽某深基坑土釘支護(hù)設(shè)計研究[J].山西建筑,2009.
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