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[摘要]深基坑支護(hù)技術(shù)在目前建筑工程施工中起到非常重要的作用,做好深基坑支護(hù)施工,可增強(qiáng)地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,推動上層建筑的順利開展,降低安全事故發(fā)生率和保證擬建場地周邊既有建筑物的安全。本文重點(diǎn)對深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用加以分析和探討。
[關(guān)鍵詞]深基坑支護(hù)技術(shù);建筑工程;穩(wěn)定性
1.引言
在大型建筑和高層建筑的地下工程項目建設(shè)中,深基坑工程具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,深基坑支護(hù)技術(shù)也對工程的穩(wěn)定性、安全性及可靠性產(chǎn)生了十分顯著的影響。認(rèn)真分析深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用,可顯著提高我國建筑工程的施工效率和施工安全,促進(jìn)我國建筑事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。深基坑支護(hù)主要指在地下建筑工程建設(shè)和施工中,為改善周圍環(huán)境和地下根基穩(wěn)定性所采取的主動保護(hù)措施,在深基坑工程建設(shè)中,應(yīng)將施工人員的人身安全作為重點(diǎn),并采取切實(shí)可行的地下防護(hù)措施,防止發(fā)生嚴(yán)重的坍塌問題。
2.深基支護(hù)工程特點(diǎn)分析
高層建筑施工中,深基坑支護(hù)是一種十分關(guān)鍵的施工技術(shù),為完善基坑支護(hù)技術(shù),需充分了解和掌握深基坑支護(hù)工程的特點(diǎn),提高地下空間利用率,以加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,維護(hù)高層建筑的施工安全。
2.1復(fù)雜性
建筑工程項目施工前,應(yīng)先做好工程勘察工作,且在基坑施工區(qū)域完成巖(土)壓測量工作,專業(yè)人士應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求和相應(yīng)的軟件進(jìn)行準(zhǔn)確計算。在工程勘察過程中,由于勘察手段和工作量的局限性,只能展現(xiàn)大部分巖(土)的性質(zhì),無法準(zhǔn)確獲得全部巖(土)物理力學(xué)指標(biāo)。另外,分析結(jié)果相對保守,不具備絕對參考價值。在(巖)土壓力測量工作中,采用的理論脫離實(shí)際,盡管相對科學(xué),但并未充分考慮工程施工對巖(土)擾動產(chǎn)生的不利影響。工程施工階段,環(huán)境、土壤和氣候等因素均會產(chǎn)生較大的變化,工程地質(zhì)條件也隨之發(fā)生變化,所以說深基坑支護(hù)施工具有極強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性、系統(tǒng)性和復(fù)雜性。
2.2影響因素較多
目前,我國十分重視深基坑支護(hù)工作,工程建設(shè)也取得了較大的發(fā)展,但依然存在基坑失穩(wěn)的問題,且失穩(wěn)率在3成以上。出現(xiàn)該問題的原因具有多樣性,如前期工程勘察方案不完善,或者只針對擬建物進(jìn)行勘察,而沒有對基坑支護(hù)進(jìn)行專項勘察,導(dǎo)致巖土數(shù)據(jù)不可靠,工程施工設(shè)計不合理;另外,施工監(jiān)管不力和工程施工不規(guī)范等。
2.3地域性
深基坑支護(hù)施工中,應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際改進(jìn)施工質(zhì)量。我國土地廣闊,不同區(qū)域的地理情況存在明顯的差異,因此地質(zhì)條件差異也十分明顯。不同地區(qū)的巖土具有不同的特征,由于巖土是影響深基坑施工效果的主要因素,為此,工程人員要結(jié)合不同地區(qū)的巖土特點(diǎn)采用相應(yīng)的深基坑支護(hù)技術(shù)和形式。
3.常見的深基坑支護(hù)施工技術(shù)
3.1鋼板樁支護(hù)技術(shù)
鋼板樁支護(hù)技術(shù)在基坑深度達(dá)到8米左右的軟土地區(qū)的建筑工程施工中較為常見,其是利用熱軋型鋼和鋼板樁的融合運(yùn)用,構(gòu)建硬度較大鋼板墻的方式,實(shí)現(xiàn)對深基坑的穩(wěn)固處理,該材料防水性能較強(qiáng),受外界因素影響小,可很好的維護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。另外,鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的重復(fù)利用率較高,可減少資源上的浪費(fèi),保證支護(hù)效果的同時,提高資金投入產(chǎn)出比。存在的弊端主要是施工產(chǎn)生的噪音相對較大,容易對周邊居民生活帶來一定程度的干擾。
3.2土釘墻支護(hù)技術(shù)
土釘墻支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,先利用土釘做好土體的加固處理,之后利用鋼筋網(wǎng)和混凝土面板完成支護(hù)結(jié)構(gòu)與邊坡結(jié)構(gòu)的有效銜接,進(jìn)而達(dá)到加固效果。土釘墻支護(hù)技術(shù)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高等特征,在目前高層建筑或地下建筑深基坑支護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。存在的弊端主要是單一土釘墻支護(hù)深度有限制,為進(jìn)一步改進(jìn)支護(hù)效果,往往會將其與水泥土樁、微型樁、預(yù)應(yīng)力錨桿等技術(shù)融合起來共同使用,以加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工效果,降低施工難度,縮短工期,節(jié)省更多的資金成本。土釘墻支護(hù)技術(shù)最常被應(yīng)用在2-3級非軟土場地內(nèi),基坑深度可達(dá)到12米左右。在土釘墻支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,需要重點(diǎn)注意的內(nèi)容有:注漿工藝、土釘拉拔、混凝土噴射等技術(shù),全面維護(hù)各項參數(shù)指標(biāo)的合理性、科學(xué)性,更好的提升土釘錨固效果,從而優(yōu)化深基坑支護(hù)方案,增強(qiáng)基坑周邊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。
3.3排樁支護(hù)技術(shù)
排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用形式有連續(xù)排樁支護(hù)、柱列式排樁支護(hù)、水泥攪拌樁支護(hù)和密排鉆孔樁支護(hù)這四種,該技術(shù)的靈活性和適應(yīng)性強(qiáng),在很多軟土地區(qū)深基坑施工中均得到廣泛應(yīng)用。連續(xù)排樁支護(hù)在應(yīng)用中需要配合注漿防水處理,以提高支護(hù)效果,維護(hù)深基坑施工的穩(wěn)定性和安全性。柱列式排樁支護(hù)方式一般應(yīng)用在深基坑周邊土質(zhì)好,水位線較低的區(qū)域內(nèi),施工中注意樁孔設(shè)置的合理性,科學(xué)規(guī)劃樁孔直徑尺寸、間隔距離和深度。水泥攪拌樁支護(hù)與柱列式排樁支護(hù)相反,應(yīng)用在土質(zhì)較為松軟,水位較高區(qū)域內(nèi),且施工中要做好防水處理,科學(xué)設(shè)置擋土結(jié)構(gòu),避免出行質(zhì)量問題。密排鉆孔樁支護(hù)施工中,深基坑深度越大,排列密度也就越大,相應(yīng)的施工中所需的支撐設(shè)備也就越多。
3.4地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)
地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)的復(fù)雜性較高,有關(guān)人力、物力、資金的消耗都相對較大。且在使用地下連續(xù)樁支護(hù)施工方式時,應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求:一是要求深基坑側(cè)壁的安全等級達(dá)到1-3級;軟土地區(qū)內(nèi)懸臂式結(jié)構(gòu)控制在5米范圍內(nèi);地下水位高度要超過基坑地面距離。由于該技術(shù)下基坑的防水能力較強(qiáng),可有效避免地下水侵蝕對地基的影響,故而實(shí)用性較高,在一些特定環(huán)境下,才會得到有效的應(yīng)用。
4.建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)管理
4.1準(zhǔn)備階段技術(shù)管理
一是設(shè)計管理。深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的保障中,方案設(shè)計科學(xué)性是非常必要的。為優(yōu)化設(shè)計方案整體水平,要求設(shè)計人員先做好現(xiàn)場實(shí)地工程勘察,了解地質(zhì)水文條件、環(huán)境特征,科學(xué)選擇深基坑支護(hù)方式,為后續(xù)工作提供依據(jù)和相應(yīng)的指導(dǎo)。方案設(shè)計完成后,要組織專家進(jìn)行專項技術(shù)方案評審,通過后方可落實(shí)到具體施工環(huán)節(jié)內(nèi),并進(jìn)行技術(shù)交底,以促進(jìn)施工作業(yè)的順利進(jìn)行。二是優(yōu)選分包單位或獨(dú)自施工。施工人員的專業(yè)水平對工程施工質(zhì)量影響顯著,應(yīng)以綜合素質(zhì)高,技術(shù)能力過硬的分包單位為首選。在選擇施工隊伍的過程中,總包單位、監(jiān)理工程師和業(yè)主方均需參與其中,深度了解分包單位的技術(shù)水平、社會信譽(yù)和企業(yè)資質(zhì)。再者,高度重視審查工作,防止發(fā)生轉(zhuǎn)包問題,以免影響深基坑支護(hù)的整體效果。三是專項施工方案的審核。目前在深基坑專項施工方案中,存在著照搬照抄、編制內(nèi)容不完善等問題,難以保障深基坑支護(hù)施工效果,增加了問題出現(xiàn)的概率。為此,相關(guān)部門提交的深基坑施工專項方案必須由專業(yè)部門及人員實(shí)行嚴(yán)格細(xì)致檢查與核對,及時發(fā)現(xiàn)方案中存在的不合理情況,之后根據(jù)具體工程要求,給出合理的改善措施和意見,為后續(xù)施工作業(yè)提供幫助。
4.2施工技術(shù)管理
一是深基坑支護(hù)方式的確定。深基坑支護(hù)施工中,支護(hù)結(jié)構(gòu)有支擋式結(jié)構(gòu)、土釘墻、重力式水泥土墻、放坡這四種。一般是選擇一到兩種混合方式來增強(qiáng)支護(hù)效果。其中支擋式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較為頻繁,多集中在安全等級1-3級基坑內(nèi),結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式以錨固、支撐、懸臂結(jié)構(gòu)、雙排樁、逆作法這幾種為主。土釘墻支護(hù)多是應(yīng)用在安全等級為2-3級的深基坑施工中,以土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻、水泥土樁復(fù)合土釘墻、微型樁復(fù)合土釘墻等幾種為主。使用中,要求人員充分考慮土體結(jié)構(gòu)特征及地下水位情況。重力式水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)主要用于安全等級為2級、3級的基坑,適用于淤泥質(zhì)土、淤泥基坑,以及基坑深度淺的基坑。放坡適用于安全等級為三級且周邊環(huán)境滿足放坡條件的淺基坑或與上述支護(hù)結(jié)構(gòu)形式結(jié)合使用。二是施工工序的規(guī)范設(shè)計。在深基坑支護(hù)施工中,隨著工程規(guī)模的增加,施工范圍及難度也會增加,一般情況下,深基坑開挖會以分層、分區(qū)、多次等方式進(jìn)行,以提高開挖作業(yè)質(zhì)量,減少對周邊土體的破壞。而在選擇深基坑支護(hù)方式上,工作人員應(yīng)做好現(xiàn)場詳細(xì)勘察,從土體結(jié)構(gòu)、氣候環(huán)境、地下水位、基坑深度及施工條件等因素開展綜合分析,提高支護(hù)質(zhì)量?;娱_挖中,要做好分區(qū)、分層處理,明確開挖順序,了解開挖要點(diǎn),以維持開挖作業(yè)的均衡性、對稱性,避免裂縫等病害問題的產(chǎn)生。對于平面尺寸較大的基坑,在施工中應(yīng)注意后澆帶、變形縫、施工縫等要求,加強(qiáng)分區(qū)開挖規(guī)劃的合理性。開挖前需對支撐強(qiáng)度、加固土強(qiáng)度、錨桿拉力等支護(hù)情況予以試驗(yàn)測試,測試合格后方可開挖?;娱_挖可采用全面分層或臺階式分層開挖方式,分層厚度根據(jù)土質(zhì)加以確定,一般不大于2米,淤泥質(zhì)土不得大于1.5米。開挖作業(yè)以機(jī)械搭配人工作業(yè)共同進(jìn)行,以縮減基坑暴露在外界環(huán)境的時間,降低外界因素的影響。在開挖過程中,當(dāng)基坑開挖到底板標(biāo)注位置后,需要科學(xué)設(shè)置墊層結(jié)構(gòu),并與支護(hù)結(jié)構(gòu)相連接。對于條件較好的施工企業(yè),可在基坑周邊8-12米距離內(nèi),將墊層厚度加厚到250-350毫米左右,增強(qiáng)底部支撐效果,避免變形等問題的產(chǎn)生?;娱_挖速度、順序流程和施工方法不是一成不變的,需要根據(jù)地質(zhì)條件及環(huán)境因素,進(jìn)行及時調(diào)整和優(yōu)化,以完善深基坑支護(hù)施工質(zhì)量,減少安全隱患。
5.結(jié)語
由于高聳建筑的不斷出現(xiàn),深大基坑越來越多,對深基坑支護(hù)的要求越來越高,在保證安全的前提下,承建方越來越對減小成本、縮減工期、提高與施工銜接度有了更高的期待。這就要求我們在考慮到基坑支護(hù)工程復(fù)雜性的同時,不斷探索新的支護(hù)形式,新的支護(hù)材料和新的支護(hù)設(shè)計理論,為更多、更高、更大的標(biāo)志性建筑順利拔地而起做好我們巖土工程工作者。
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作者:吳玉軍 單位:吉林有色基礎(chǔ)工程總公司