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[摘要]随着社会的发展,建筑领域也得到快速发展。在建筑领域中,建筑设计师们为了迎合社会的需要,满足人们的需求,开发了很多新兴技术。本文将要讨论的深基坑支护技术就是其中的一项。现在,建筑工程项目越来越多,在最近几年大规模的造城建设中,随处可见的高层建筑,为确保建筑自身结构的稳定、充分利用土地资源及建筑物的地下空间,设计师们大多将地下设计为架空层,为便于施工,基础部分基本采用逆作法开挖支护施工,所以深基坑支护技术在建筑中的应用也越来越多,而且尤为重要。本文主要简单探讨了深基坑支护的施工技术方法,希望能够对广大设计人员及施工人员安全作业有所帮助。
[关键词]建筑工程;深基坑施工;支护技术;探讨
前言
高层建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程,其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大,但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑,被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期,往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾,而只看到其临时性,从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。因此,为了保障基坑工程、地下管线、道路等的安全,必须对高层建筑工程深基坑支护有足够的重视,许多单位对深基坑支护技术进行了研究和探讨。
1深基坑支护结构选择
深基坑支护结构选择,一般应先考虑本单位现有施工机构,优先考虑本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩,则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型,其直径可相应选用较小直径,这样可减少进退场费用。当基坑较深围护桩布置允许时,应尽量选用两排支护桩,这种布置方式力学性能较好,前后排桩与桩项圈梁形成刚架结构,桩间土参与协同工作。改善围护桩的受力状况,达到减少桩的配筋量。当围护桩要求达到防渗要求,基坑深度小于7m,地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时,不宜单独选用水泥搅拌桩,搅拌桩改为水泥注浆。北方粘土地区,基坑较深,可选用钢筋混凝土桩加错杆支护形式,但南方一般不适用,可选用大直径钢筋混凝土灌注桩,桩项加钢筋混凝土圈梁,转角处加斜支撑。凡是地基土为淤泥,且基坑又较深时,不宜选用钢板桩,选用钢筋混凝土地下连续墙。工程造价较高,可选用大直径两排钢筋棍凝土灌桩,中间加水泥搅拌桩(互相重叠150mm以上,以便形成防渗幕墙,且参加灌注桩协同工作,具有良好力学性能,当条件允许时,用井点降水作为辅助手段)。围护桩的选用应经过多方案比较,根据实际情况,包括周围环境和地质条件,选用经济效益最佳的支护方式。
2深基坑开挖的施工方法选择
根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按坑规模、几何尺寸、支撑形式,开挖深度和地革加固条件,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。最主要的施工参数是分层开的层数、每层开挖深度,以及每层开挖中基坑档墙被动区土体开挖后,挡墙未支撑前的暴露时间和暴露宽度及高度,大而积不规则形状的高层建筑深基坑中,基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中,被保留成支撑挡的土堤,此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定,为主要设计参数。
3深基坑支护施工过程中的几个技术问题
3.1制定合理的施工流程
制定深基坑支护的施工流程,要根据工程的实际情况,并符合其条件,选择正确的基坑支护形式,从而安排合理的施工流程。深基坑支护的施工流程比较复杂,并且工序繁琐,要求的技术也较强。具体包括:施工前的准备工作、平整场地、开挖土方、修整边壁、钻孔、灌浆和养护,这就需要施工人员认真施工,不能偷工减料,做好这些流程,才是建造好工程的重要保证。
3.2加强施工过程控制
工程施工前,施工人员必须熟悉地质资料、施工设计图纸及施工现场周围的环境,确保降水系统正常工作。土方开挖必须遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则,减少开挖过程中土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。同时,喷射砼的质量好坏和厚度取决于喷射的操作方法和水平。施工时控制好喷嘴与受喷面的距离:喷嘴移动须将其横过坡面且稳定而系统地做圆形或椭圆形移动;水量的调节使喷射砼表面产生光泽为止;回弹率的大小与原材料的配合比、施工方法、喷射部位及一次喷射层的厚度有关。
3.3基坑土方开挖必须遵循开挖顺序
土方开挖的顺序和方法基坑开挖方式应遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则依据支护结构的设计工况进行,一般要求先里后外、先上后下的挖土顺序。它的开挖直接影响支护结构的内力和变形对及基坑的稳定和安全。遇到大型深基坑开挖时,需要周密策划大型深基坑的施工方案,大开挖、盆式开挖、岛式开挖等是常用的深基坑挖土方式。所谓盆式开挖是暂时保留围护墙内侧周边的土,坡先开挖基坑中部的土方,为了减少支护结构的变形利用留土的反压抵消部分土压力。岛式开挖是为了方面边桁架支撑的形成和搭设校桥,方便挖土机下基坑挖土和汽车外运土方,采取暂时保留基坑中部的土堆,先开挖基坑内侧周边的土方。挖土要配合支撑施工,减少时间效应,控制围护墙变形;要保护工程桩、内支撑和降水设备,加快施工速度。
3.4深基坑周围土体止水效果的控制
由于地下水对深基坑工程的施工影响较大,因此,在地下水位较高的地区进行深基坑施工,必须制定详细的止水方案。在制定具体的止水方案时,应从防、降、排这三个方面加以考虑,并根据地勘部门提供的详细地质资料,分析地下水的主要成因,同时还应对基坑周围的环境进行深入了解,绝对不能仅靠不间断的抽水来降低水位,不然很有可能造成基坑附近的土体发生流失,致使周边建筑物不均匀沉陷,严重时甚至会发生管涌,不仅增加了处理难度,而且还会延误工期。止水帷幕是深基坑支护中较为常用一种止水措施,为了确保支护工程能够顺利进行,在止水帷幕施工时需注意以下几点:确保桩体质量合格;确保桩的密实度和搭接长度符合要求,防止桩头开叉、蜂窝、空洞等现象的发生。
3.5重视变形观测,并注意及时补救
岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括:基坑边坡的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形观测等。通过对监测数据可以及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况,分析其存在的偏差便可以及时的了解基坑土体变形状况以及土方开挖影响的沉降情况还有地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差,在下部施工中及时校正设计参数,对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施,为此,要求现场变形观测的数据必须准确、可靠、及时,要求变形观测人员严格按照预定设计方案精心测量、认真负责,保证观测质量。如果在实际测量中确实发现异常情况,就需要即时研究采取措施以防止其恶化。而一旦出现大的变形或滑动,立即分析主要原因,做出可靠的加固设计和施工方案,使加固工作快速而有效,防止变形或滑动继续发展。
4结语
综上,深基坑支护工程的施工,要从支护的设计和施工两面着手,注意地下水或水患的影响;动态监测,推行信息化施工:加强对基坑的管理,既要保证整个支护结构在施工中的安全,又要控制结构和其周围土体的变形,以保证周围环境的安全。
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