李朝龍
摘 要:隨著建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展,建筑用地日趨緊張,對地下空間的利用也更加迫切,然而在開發(fā)利用地下空間過程中,造成了對地下水、周邊環(huán)境等不同程度污染,以及最近幾年國家倡導(dǎo)綠色發(fā)展,對環(huán)境保護(hù)要求越來越高,可持續(xù)發(fā)展繼而深入人心,綠色建筑也逐漸成為建筑工程行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。因此,深基坑工程的“綠色”發(fā)展,對推動(dòng)綠色建筑舉足輕重,不僅可逐步實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材等目的,而且對推動(dòng)地下空間應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展有極大促進(jìn)作用。鑒于此,文章對深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工在綠色建筑中的發(fā)展應(yīng)用進(jìn)行了粗略分析、總結(jié)。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;地下空間;深基坑設(shè)計(jì);綠色施工
1 綠色建筑工程概述
綠色建筑即是指在建筑工程項(xiàng)目的全壽命周期內(nèi),最大程度的節(jié)約資源、減少污染,為人們創(chuàng)造一個(gè)綠色環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人類與自然的和諧發(fā)展。深基坑設(shè)計(jì)、施工屬于建筑工程的重要組成部分,與能源、土地、水資源等密切相關(guān),在環(huán)境問題日益突出的當(dāng)今,深基坑支護(hù)、設(shè)計(jì)的綠色發(fā)展刻不容緩。
2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及綠色要點(diǎn)
2.1 土體力學(xué)參數(shù)選取
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)需要長時(shí)間承載外部荷載壓力,其大小會(huì)影響深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及安全。由于工程環(huán)境及水文地質(zhì)條件復(fù)雜,各向異性,各類巖土參數(shù)的準(zhǔn)確取值難度較大,加之基坑的開挖對地質(zhì)條件的影響,其含水率、摩擦系數(shù)、黏聚力等參數(shù)始終處于變化當(dāng)中,要想精準(zhǔn)計(jì)算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況是非常困難的。因此,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間,必須取得詳細(xì)勘察資料,弄清地下水的賦存、運(yùn)移及變化規(guī)律,巖土力學(xué)性質(zhì)的空間分布及施工后的變化趨向,合理選擇支護(hù)參數(shù)、安全系數(shù),在設(shè)計(jì)階段,避免因過分保守,免于擔(dān)責(zé)一味追求安全,而增加施工難度,造成人力、材料、資源的浪費(fèi)。
2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
當(dāng)前,深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及計(jì)算工作是建立在極限平衡理論基礎(chǔ)上的,在實(shí)際的深基坑支護(hù)施工過程中,其受力情況較為復(fù)雜,大量實(shí)踐證明,極限平衡理論計(jì)算出來的相關(guān)系數(shù)只能為深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。在支護(hù)結(jié)構(gòu)選型、施工方案擬定階段,充分考慮土體在整個(gè)施工期間的應(yīng)力、應(yīng)變規(guī)律,結(jié)合基坑周邊荷載及建筑物對基坑變形、地下水位變幅的限制要求,同時(shí),考慮開挖土方及回填量的大小、施工方案對周邊環(huán)境的影響、地下水的污染等因素,綜合多種影響因素,深度還原土體各類物理特性,合理取值,在確保支護(hù)結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定的前提下,最大限度地節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。
2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)空間效益
通過分析、總結(jié)深基坑開挖過程中的各項(xiàng)位移、沉降、應(yīng)力等監(jiān)測數(shù)據(jù)可以知道,基坑外部土層不斷地向基坑內(nèi)部傾斜,基坑縱向中部由于擠壓彎曲應(yīng)力集中,一般情況下其位移呈現(xiàn)中間大兩邊小的趨勢,與其受力特點(diǎn)相吻合,若支護(hù)設(shè)計(jì)不合理或施工不規(guī)范,加之周邊環(huán)境變化,日積月累會(huì)造成基坑邊坡失穩(wěn)。該情況表明,基坑開挖與支護(hù)空間結(jié)構(gòu)之間聯(lián)系極為密切。因此支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型,是一個(gè)立體空間工程,加上時(shí)間因素,是一個(gè)四維空間問題,其對地下空間的影響隨主體結(jié)構(gòu)一起全周期存在,對地下水資源的影響可能時(shí)間更久,范圍更廣。
3 深基坑支護(hù)施工及綠色要點(diǎn)
3.1 施工前準(zhǔn)備
深基坑支護(hù)體系施工前要充分了解周邊地上、地下建構(gòu)筑物的情況,掌握周邊建筑埋深,道路、管線分布情況,在施工方案編寫階段,根據(jù)調(diào)查結(jié)果,有針對性地采取有效措施保護(hù)周邊建筑,在平面圖布設(shè)中,合理利用周邊道路作為施工道路,已建房屋作為辦公用房,盡可能減少植被砍伐,利用荒地,少占用農(nóng)田、耕地。
3.2 支護(hù)樁的施工
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)較為常見的是泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻等?,F(xiàn)場進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí),為防止孔壁坍塌,必須注入大量泥漿,泥漿隨地下水?dāng)U散,進(jìn)而污染水源,因此在施工階段,若遇此情況,必須對泥漿成分進(jìn)行控制,或采取泥漿外擴(kuò)的措施,在樁體混凝土澆筑階段,要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土配比控制,根據(jù)成樁體積、數(shù)量拌置適量混凝土,防止因混凝土?xí)r間長凝固而造成浪費(fèi),同時(shí)選擇合理的灌注時(shí)間,避免對周邊居民的噪音影響。
3.3 錨桿施工
對于設(shè)計(jì)方案中要求錨桿施工的深基坑工程,其成孔工藝、注漿壓力、時(shí)間、配合比根據(jù)設(shè)計(jì)方案,結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查條件,開展現(xiàn)場施工。所使用錨桿在確保其強(qiáng)度滿足規(guī)范前提下宜就地取材。鉆孔完成后,為防止其塌孔,應(yīng)及時(shí)灌注水泥漿,控制注漿壓力,避免因壓力過大造成水泥漿擴(kuò)散,一則造成材料浪費(fèi),二來污染地下環(huán)境。
3.4 土方開挖
深基坑工程,涉及大量土方開挖,開挖工作需要考慮自身受力特征,不得小范圍局部一次性開挖,以免土體側(cè)壓力急劇釋放,坑壁側(cè)向位移偏大,造成土體失穩(wěn)。對特殊土質(zhì)要根據(jù)具體情況安排施工組織設(shè)計(jì),制定專項(xiàng)施工方案和應(yīng)急處理預(yù)案,對開挖范圍內(nèi)土體認(rèn)真篩選,確定其可利用性及有害性,對其可利用部分選擇合理施工方案,堆放場邊,以備后期利用,避免運(yùn)出場地后又回運(yùn)場地,造成資源及人力、物力、經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi);對其有害部分要認(rèn)真檢測,確定其有害性,評價(jià)其危害程度,合理選擇處理方案。其次,土方開挖、外運(yùn)會(huì)造成大量粉塵、泥土污染市內(nèi)空氣、市政環(huán)境,應(yīng)加強(qiáng)管理,嚴(yán)格控制。
結(jié)語
綜上所述,深基坑工程,需從環(huán)境保護(hù)理念出發(fā),充分掌握深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)、施工的核心理論,以綠色發(fā)展、環(huán)境保護(hù)為指導(dǎo),從設(shè)計(jì)、施工各方面綜合考慮,優(yōu)化方案,為深基坑可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。現(xiàn)階段,其深基坑綠色理念尚未成熟,須通過有效的技術(shù)應(yīng)用,在工程實(shí)踐中不斷摸索、嘗試、總結(jié),解決深基坑中有關(guān)環(huán)保問題,以至提升深基坑綠色發(fā)展水平。
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