劉 蕾 (安徽水利開發(fā)股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)
深基坑施工當(dāng)中的安全隱患早已被建筑領(lǐng)域預(yù)想到,所以很早就出現(xiàn)了關(guān)于深基坑安全施工保障的支護(hù)技術(shù)開發(fā)工作,直至今日此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)十分成熟,并根據(jù)不同的功能與應(yīng)用形式,可以分為多個種類。雖然支護(hù)技術(shù)在理論上可以保障深基坑開挖工作的安全,但是不同的支護(hù)技術(shù)其都有一定的應(yīng)用規(guī)范,一旦出現(xiàn)了差錯,勢必導(dǎo)致其功效減弱,不利于安全,對此各大施工單位應(yīng)當(dāng)給予重視。
錨桿支護(hù)技術(shù)是一種十分常見的支護(hù)技術(shù),主要利用錨桿將其打入土體或者巖體當(dāng)中,再通過一系列穩(wěn)固操作即可達(dá)成邊坡加固目的的技術(shù),此項(xiàng)技術(shù)因?yàn)槭褂煤唵巍⑿阅軆?yōu)異、空間占用率較小等優(yōu)點(diǎn),被廣大深基坑施工單位所接收。具體來說,錨桿支護(hù)施工大致可以分為三個步驟,即開孔作業(yè)、錨桿安裝、穩(wěn)固作業(yè),其中開孔作業(yè)是指支護(hù)土體的某一處進(jìn)行開孔,以此保障錨桿可以順利進(jìn)入土體當(dāng)中;錨桿安裝是指根據(jù)之前開孔作業(yè)成果,將錨桿輕緩的打入土體當(dāng)中,利用其頭部、敢提的特殊構(gòu)造與內(nèi)部土體相互連接,并產(chǎn)生懸吊作用;穩(wěn)固作業(yè)方面,因?yàn)殄^桿進(jìn)入土體之后,難免還是存在一些縫隙的,因此為了確保錨桿與土體連接緊密,需要在錨桿安裝完成之后,向孔內(nèi)填充漿液等填充料,以此保障錨桿支護(hù)的效果。此外,錨桿支護(hù)技術(shù)的種類繁多,大致包括預(yù)應(yīng)力錨桿、摩擦型錨桿、全長粘結(jié)型錨桿,其中預(yù)應(yīng)力錨桿是現(xiàn)代最常見的錨桿之一[1]。
鋼板樁支護(hù)是一項(xiàng)比較傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù),其原理十分簡單,即將鋼板樁打入深基坑邊坡周邊土體當(dāng)中,以此可以消弱邊坡的厚度,達(dá)到支護(hù)目的。根據(jù)許多實(shí)際案例了解到,鋼板樁支護(hù)根據(jù)鋼板樁的形狀可以分為:U型、H型、Z型、直線型、組合型等多種形式,能夠應(yīng)對各種深基坑的地形環(huán)境,所以具有較高的應(yīng)用價(jià)值。但是在現(xiàn)代視角之下,鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用越來越少,因?yàn)楫?dāng)前深基坑還在不斷加深,使得鋼板樁也需要相應(yīng)延長,此時(shí)就會造成鋼板樁制造工作難度上漲,同時(shí)帶來一定的成本損害。此外,鋼板樁支護(hù)不適用于地下水位較高地質(zhì)環(huán)境,因?yàn)榇祟惌h(huán)境下地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分松軟,如果打入鋼板樁會給邊坡造成壓力,提高邊坡塌陷的概率,而如果必須在此環(huán)境當(dāng)中使用鋼板樁支護(hù),應(yīng)當(dāng)在施工之前先做隔水保護(hù)工作,但此項(xiàng)工作會再次提高成本[2]。圖1鋼板樁支護(hù)。
圖1 鋼板樁支護(hù)
土釘墻支護(hù)同樣是一項(xiàng)傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù),但是現(xiàn)代依舊受到了廣大施工單位的青睞,在施工當(dāng)中首先需要選定支護(hù)位置,之后進(jìn)行開孔作業(yè),作業(yè)當(dāng)中每三個孔需要形成等邊三角形,因?yàn)檫@種形狀的力學(xué)性能最為穩(wěn)定。其次將土釘打入孔內(nèi),再對孔內(nèi)進(jìn)行注漿,以此就形成了土釘墻。土釘墻可以有效的抵抗墻后邊坡土體的壓力,并有利于基坑周邊地質(zhì)環(huán)境的改善,是一種應(yīng)用價(jià)值很高的支護(hù)技術(shù)。結(jié)合大量案例了解到,土釘墻支護(hù)技術(shù)可以分為兩個類型,即臨時(shí)支護(hù)、永久性支護(hù),這兩種支護(hù)形式的選擇主要以地質(zhì)環(huán)境為度,例如在一些腐蝕性較強(qiáng)的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中,不適合將土釘墻支護(hù)作為永久性支護(hù),只能作為臨時(shí)支護(hù)。此外,在一些自穩(wěn)能力較弱的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中,不建議采用土釘墻支護(hù)技術(shù)[3]。
地下連續(xù)墻支護(hù)是一種優(yōu)缺點(diǎn)十分明顯的支護(hù)技術(shù),優(yōu)點(diǎn)包括:地下連續(xù)墻不會對周邊建筑物的基礎(chǔ)造成影響、支護(hù)剛度很大,承壓能力良好、抗變抗沉降能力良好,在這些優(yōu)點(diǎn)之下,地下連續(xù)墻支護(hù)常被使用在建筑密集的環(huán)境當(dāng)中;缺點(diǎn)包括:如果臨時(shí)支護(hù)應(yīng)用,就造成成本損失、可能出現(xiàn)相鄰墻體不對齊,引發(fā)滲水等事故、不適用于軟質(zhì)土層,在缺點(diǎn)的限制之下,地下連續(xù)墻支護(hù)的應(yīng)用范圍較小,需要在施工之前進(jìn)行慎重選擇。在施工方面,地下連續(xù)墻支護(hù)主要依靠挖槽設(shè)備,沿著深基坑邊坡土體進(jìn)行開采,開采之后得到連續(xù)墻構(gòu)筑基礎(chǔ),再通過清理工作將槽內(nèi)雜物去除,最終將鋼筋籠放入槽內(nèi),通過導(dǎo)管法進(jìn)行防水混凝土即可形成墻體,在反骨操作下就行了連續(xù)墻支護(hù)。
無論采用什么樣的支護(hù)技術(shù),其單體的支護(hù)范圍是有限的,所以因?yàn)樯罨拥纳疃容^大,只依靠單體支護(hù)無法形成完全防護(hù),在此前提下有必要進(jìn)行分層支護(hù)。分層支護(hù)就是以深基坑總深度為基礎(chǔ),將其分為多個層次,當(dāng)深基坑開挖深度臨近下個層次的上沿時(shí),就需要進(jìn)行一次支護(hù)工作。原理上,在單體支護(hù)條件下,如果深基坑邊坡土體出現(xiàn)塌陷事故,那么因?yàn)橥馏w之間的連帶反應(yīng),其塌陷面積可能會很大,很容易造成安全事故,而在分層支護(hù)條件下,將深基坑邊坡分為了不同層次,那么當(dāng)某層邊坡塌陷之后,介于下層支護(hù)的支撐力,可以降低塌陷面積,有利于施工安全,同時(shí)分層邊坡還能夠降低邊坡塌陷的概率,因?yàn)楫?dāng)整個土體在受到擾動力之后,受其本身重量的影響產(chǎn)生的晃動率會更大,以此很容易出現(xiàn)塌陷,而分層支護(hù)等于將邊坡分隔成了不同的板塊,每個板塊的重量較輕,所以抵抗擾動力的性能也會有所提高。此外,關(guān)于每層的長度,需要相關(guān)人員結(jié)合地質(zhì)應(yīng)力強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)以及擾動力進(jìn)行計(jì)算得到,本文建議每層長度不能5m以下。
強(qiáng)夯法適用于一些樁基支護(hù)技術(shù)當(dāng)中,例如上述的鋼板樁支護(hù)。強(qiáng)夯法的應(yīng)用十分簡單,即在深基坑周邊進(jìn)行人工淺層開挖,以此給之后樁基進(jìn)入土體提供缺口,再采用大型起吊機(jī)器將樁基吊起放入淺坑當(dāng)中,最終利用夯擊錘設(shè)備,大力將樁基打入土體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)支護(hù),這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)十分明顯,優(yōu)點(diǎn)就在于施工流程簡單,同時(shí)成本較低;缺點(diǎn)就在于對土體擾動較大,還會帶來噪音污染,因此在選擇該方法時(shí),要保持慎重的態(tài)度。此外,在應(yīng)用強(qiáng)夯法的時(shí)候,必須重視樁基頭部的強(qiáng)度,因?yàn)楹粨袅Χ群艽?,如果樁基頭部的強(qiáng)度不足,容易出現(xiàn)樁基開裂問題,還需要反復(fù)確認(rèn)樁基的豎直水平,以免出現(xiàn)樁基傾斜問題,一旦出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象將很難彌補(bǔ)。
擠密法是一種適用于臨水環(huán)境的深基坑支護(hù)方法,主要適用于一些灌注樁支護(hù)上。擠密法的應(yīng)用主要分為兩個部分,即土體壓密、成樁,其中土體壓密是一種土體強(qiáng)度改善方法,因?yàn)榕R水環(huán)境的土體難免存在松軟現(xiàn)象,無法直接進(jìn)行深基坑支護(hù)作業(yè),因此將一些大型鋼管投入到土體當(dāng)中,此時(shí)不斷形成了支護(hù)孔,還能壓實(shí)土體;在成樁方面,主要采用灰土、沙石等材料投入到支護(hù)孔內(nèi)并且反復(fù)壓實(shí),再澆入漿液,待漿液凝固之后,即形成了支護(hù)樁基,這種施工方法在現(xiàn)代的深基坑支護(hù)當(dāng)中十分常見,但大多數(shù)情況下都作為輔助技術(shù)來使用,因?yàn)槠鋵ν馏w的處理深度有限,大約為5~15m,適合深基坑初步支護(hù)施工當(dāng)中。
本文主要分析了建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù),分析分為兩個部分,即支護(hù)技術(shù)種類以及支護(hù)施工技術(shù)種類。在支護(hù)技術(shù)種類當(dāng)中,結(jié)合相關(guān)案例以及前人研究,對4項(xiàng)常見的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析,了解各項(xiàng)技術(shù)的施工方法以及優(yōu)缺點(diǎn);在支護(hù)施工技術(shù)種類方面,分析了3種施工方法,這些方法各有優(yōu)劣,需要施工單位慎重選擇。