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關鍵詞:土建基礎施工;深基坑支護;施工技術
現代化建設中主要的標志就是我國的城市化水平的高低,城市化的過程中對于建筑也有了更加清晰的定位和要求,對于建筑的深基坑技術更加注重安全性和實用性。對于如今深基坑越來越深的現狀,對于深基坑支護施工的技術要求也越來越高。本文著力對深基坑支護施工技術進行探究具有很高的實用價值。
一、我國深基坑支護施工技術的現狀
土建基礎施工決定建筑的穩(wěn)定性和安全性[1],對于建筑的定性和高度有著決定性作用。所以對于基礎施工要格外重視,而深基坑技術是基礎中的基礎,對于打好建筑的基礎意義重大,通俗的講,深基坑技術就是一座大樓的地下工程。
我國在深基坑技術上的起步較晚,因此在深基坑技術上與發(fā)達國家還存在很大差距。一是我國在深基坑支護實施技術上成本較高,對于材料的選用上注重穩(wěn)固性而忽略了材料的科技含量,從而導致在材料的選用上成本較高。二是在深基坑技術的安全性上還存在較大的風險。同樣的對于我國深基坑技術上,單一使用鋼結構和混凝土架構對于較高樓體的支撐力上不足,造成了風險的存在。三是深基坑技術創(chuàng)新不夠,在深基坑的技術研發(fā)和應用上,我國也是剛剛起步,多是模仿外國的做法,沒有自主的研發(fā),這也造成了我國深基坑工程的成本較高[2]。不利于我國建筑水平的發(fā)展和提升。
總之,我國深基坑技術還存在較大的提升空間,需要加強重視和研發(fā)力度。
二、我國深基坑支護施工技術問題存在的原因
我國深基坑支護施工技術現狀是不容樂觀的,那么對于我國深基坑支護施工技術要探討更高的發(fā)展就要找準問題存在的癥結。一是客觀原因,對于我國深基坑支護施工技術,我國的起步確實較晚,存在差距是正常的。同時,對于技術的研發(fā)也是需要時間的,在技術上加強研發(fā)很有迫切性。我國建筑材料的選用上也存在固有的弊端,對于新材料的選擇會加大建筑的成本。二是主觀原因,我國缺少在深基坑支護施工技術上的專業(yè)人才,高校對于建筑專業(yè)上較少開設如此專業(yè)的專業(yè),造成了我國相關人才的短缺,只能沿襲舊方式,或者通過人才引進[3]的方式,又加大了建筑的成本。對于我國深基坑支護施工技術的重視不足,研發(fā)不力,房地產開發(fā)商和政府以及民眾對于深基坑支護施工技術的要求和認識不力。
總之,對于我國深基坑支護施工技術的研究和應用很有必要性,
三、我國深基坑支護施工技術的基本出路
1、加快技術創(chuàng)新
我國土建基礎施工中深基坑支護施工技術要緊跟時代步伐,進行及時的創(chuàng)新。首先要不斷改進我國土建基礎施工中深基坑支護施工技術,讓施工技術更加適應施工要求。對于技術的研發(fā)上要向國外學習和向先進地區(qū)學習,繞過技術間的交流更加順暢。其次要我國土建基礎施工中深基坑支護施工技術的研發(fā)投入,國家要成立專門的研發(fā)基金和向相關機構投入必要的研發(fā)資金,保證研發(fā)的順暢。相關建筑商要加大資金注入和研發(fā)與應用。保證技術的跟進和創(chuàng)新。對于資金的投入上企業(yè)要加強重視,認識到技術投入的必要性和重要性[4]。同時國家要加大引導,對于技術的投入不可盲目,要加大投入的目的性和研發(fā)的現實需要。最后,對于技術的創(chuàng)新要具有針對性,保證技術研發(fā)和應用的對接。讓科研機構和企業(yè)的研發(fā)熱情相互促進。
總之,對于我國深基坑技術的研發(fā)需要及時更新和加大投入與產出力度,保證技術的科學化和長遠發(fā)展。
2、考慮深基坑支護施工技術的相關因素
對于深基坑支護施工技術要考慮諸多因素。一是地下水因素,深基坑技術對于地下水的要求十分高,因此要特別注意排水的徹底性,在土建基礎施工中要注重排水問題,保證施工的順暢,同時在建設過程中還要特別注意下水道的通暢。深基坑技術要保證下水道工程的嚴密,不然地下建筑無法正常工作。二是要合理選用材料,對于深基坑支護施工技術材料的選擇是分重要,深基坑技術支護工程多選用混凝土柱狀結構,材料選擇單一,所以在今后的施工中要探索穩(wěn)定系數高成本低和耐支撐的材料,讓我國的深基坑工程越來越穩(wěn)固和安全。對于材料的選擇要加大研發(fā)和引進的力度,多引進世界先進和新興材料,為我國深基坑技術提供更多的技術支撐。三是支護選擇上,要考慮支護的穩(wěn)定性和施工的安全性,錨桿的樹立要進行精準定位,要保證錨桿定位的精度。充分考慮建筑的周圍環(huán)境和支撐力度。四是要考慮突發(fā)事件的緊急預案和突發(fā)逃生通道的順暢,在施工過程中可能存在的事故危險要進行提前的預案,在施工過程中減少事故的發(fā)生,同時在地下建筑投入使用要可能存在的緊急問題要進行提前施工和設置[5],設立逃生通道和防火通道,保證地下工程的順利運轉。
總之對于深基坑支護施工技術的探究要考慮諸多因素,為了保證我國深基坑支護技術的更加完善,要在土建基礎施工中綜合考慮,制定實用性強和操作性強的方案,保證施工的順利進展。
3、加強隊伍建設
由于我國土建基礎施工中深基坑支護施工人才的重要性不言而喻,對于我國人才短缺的現狀來說,對于人才的需求更加迫切。但是人才的培養(yǎng)不是一蹴而就的,要根據我國的深基坑支護技術的現狀來制定完善的策略。一是加大高校人才培養(yǎng)的專業(yè)化和針對性,高校的建筑專業(yè)更加注重實用性和需求性,針對我國土建基礎施工中深基坑支護施工中存在的專業(yè)人才短缺的現狀,高校要進行充足的調研,從根據學校的師資狀況來制定人才培養(yǎng)的策略和學科的設置。二是注重施工工人技術的培養(yǎng),在施工工人施工前要進行必要的崗前培訓,使施工工人更加專業(yè),讓施工工人在深基坑技術上更加有發(fā)展前景,能夠在我國深基坑技術掌握技能,讓一線工人不僅考經驗施工,更多地依托技術的支撐,讓我國的施工隊伍更加優(yōu)秀。三是注重向國外學習,引進國外先進技術的同時,注重人才的輸出和交流,讓我國人才和一線工人能夠走出國門,出國深造和學習我國土建基礎施工中深基坑支護施工的技巧。回國后帶回更先進的技術和理念。壯大我國土建基礎施工中深基坑支護施工的隊伍。
總之。我國土建基礎施工中深基坑支護施工過程中人才的培養(yǎng)十分重要,專家學者需要加大人才的培養(yǎng)力度,一線工人也要不斷提高自己的專業(yè)水準,在深基坑施工中,注重個人素質和個人發(fā)展,從而提高我國深基坑工程的整體水平[6]。
結束語:
探尋我國深基坑支護支護施工技術的發(fā)展出路,不僅需要加強調研,更需要積極踐行。曾言:空談誤國,實干興邦。總理形象的說:喊破嗓子不如甩開膀子。文化建設也切忌紙上談兵。因此,我國深基坑支護支護施工技術,首先對于深基坑技術進行具體闡釋,并簡述我國深基坑支護支護施工技術的現狀,其次探究我國深基坑技術存在問題的原因,最后尋找我國土建基礎施工中深基坑支護施工技術的對策。
參考文獻:
[1]. 土建基礎施工中的深基坑支護施工技術分析[J]. 經營管理策略,2013(09)
[2]趙小川. 試論土建基礎施工中的深基坑支護施工技術[J]. 河南建材,2012(05)
[3]馬會胡. 淺談建筑施工中的深基坑支護施工技術與監(jiān)理方法[J]. 中國科技投資,2013(09)
[4]謝穎穎. 淺議土建基礎施工中的深基坑支護施工技術[J]. 中華建筑(下旬刊),2011(09)
【關鍵詞】土建;基礎;深基坑;支護
前言
一、深基坑支護施工流程
1.深基坑施工的準備
在深基坑挖土前,我們要對深基坑所在位置的周圍建筑環(huán)境、地質情況、市政地下情況、所在地的氣候條件進行全面了解,將有助于我們對整個基坑開挖、支護的全面認識。
周圍建筑環(huán)境:基坑開挖,可能會由于基坑周圍土方卸荷,對已有建筑物基礎造成影響。
地質情況:這個主要影響土質的穩(wěn)定性,還有基坑地基是否要考慮換填處理的可能性,地下水位對深基坑施工的影響。
市政地下情況:每一個建筑單體,在城市系統(tǒng)中都不是獨立的,都是由各種市政管線聯(lián)系在一起的。地下市政工程影響的是一個區(qū)域性的正常生活,在基坑土方開挖時,了解市政地下情況,可以盡可能的減小對周圍片區(qū)居民正常生活的影響。
所在地氣候條件:因為深基坑挖土是為建筑物基礎施工服務的,存在于地下工程建設的整個階段。氣候條件要盡可能的避開雨季,深基坑是雨水最容易富積的地方,同樣雨水也容易讓基坑周邊土體流動性加強,引起塌陷。
2.深基坑結構設計
由于深基坑本身就是一個系統(tǒng)的工程體系,一般來說在施工的過程中只要涉及到擋土墻的圍護結構我們都可以將其稱之為支護結構。而支撐體系的設計則是以支撐結構和周邊加固工程為一體進行的工作模式,且在施工的過程中需要結合其他工程同時進行,而不能獨立進行施工,且是的其同整個建筑基坑工程緊密的結合起來。根據目前的土地結構、地下水情況、地層移位情況等綜合進行確定,且要保障設計方案在解決眾多施工問題的同時,還具備良好的工程造價控制和施工進度控制優(yōu)勢。
3.基坑施工
基坑施工包含有基坑開挖、基坑支護施工。開挖基坑工程中最為關鍵的一項,是現代化基坑施工中一項最為關鍵的環(huán)節(jié)。一般主要包含了基坑主體開挖、基坑降水工程、基坑支護施工等組織和進行。
4.地層位移預測
就現代化建筑學領域進行地層位移預測分析,由于土體結構本身存在著一定的特定性質、支護結構性質和地下水實際情況的存在,因而在施工的過程中施工方法和施工技術的選擇上面也存在著相關位移現象。
二、 土建工程深基坑支護的施工工藝分析
1.護坡樁施工工藝分析
護坡樁施工工藝主要指的是利用將某種樁型按照一定的隊列形式,安全有序地組合在一起所形成的深基坑支護結構。護坡樁施工步驟具體如下:勘察地形,選取位置,利用螺旋鉆桿實施鉆孔,于固定位置處向孔內倒灌漿液,直至漿液升到預定位置處,取出螺旋鉆孔,并向孔內放置骨料以及鋼筋籠,以強化孔內構造,增強外界抵抗力。在此基礎上,反復實施高壓紙漿,直到護坡樁形成為止。由此可見,護坡樁施工工藝不僅施工技術難度低、速度快,還在一定程度上提高了施工的質量,減少塌孔事件發(fā)生,廣泛應用于各類型地質環(huán)境中。
2.土釘墻施工工藝分析
土釘墻施工工藝主要強調的是利用土釘的堅固性,在每根土釘的2m距離處焊接上對中支架,與之形成錐形的滑撬,利用洛陽鏟進行成孔,保證成孔的孔距在100mm之上,根據成孔位置不斷調整孔徑以及孔的傾角,以免出現偏心,降低土釘的抗拔力。土釘送入是整體施工環(huán)節(jié)的重點,因此在具體實施時,要注意保證土釘插入孔深的長度,一般要高于初始設計的95%以上,增強鋼筋的整體保護力度
3.水泥攪拌樁在深基坑圍護中的應用分析
水泥攪拌樁在深基坑圍護應用施工過程的質量控制有特殊要求: 如確定合理的水灰比與摻入比、保證水泥土的置換率、保證墻體的連續(xù)性。這些指標如控制不到位,則會直接影響施工質量,產生水泥土強度不夠、窟叉( 樁體未能連成整體) 和斷樁、現象。做好攪拌樁施工過程質量控制是保證水泥攪拌樁的成樁質量和確保基坑圍護效果的關鍵。
3.1 水灰比與摻入比確定
水灰比( 水泥漿液濃度) 和水泥的摻入比是保證水泥攪拌樁的強度、抗?jié)B效果及成樁質量的首要因素。根據設計提供的地質勘探資料,在攪拌樁施工前選擇有代表性的部位進行現場試樁,根據試樁結果確定合適的水灰比和水泥摻入比。
3.2 水泥土置換率控制
水泥土置換率是保證水泥攪拌樁的強度、抗?jié)B效果及樁身質量的關鍵因素。保證水泥土的置換率是攪拌樁施工過程中最關鍵的環(huán)節(jié)。如果水泥土置換率達不到設計要求,則無法保證樁的強度和抗?jié)B性能,有可能影響圍護墻體的整體穩(wěn)定,基坑圍護安全得不到保證。為提高水泥土置換率,需通過試樁結果確定水泥攪拌樁施工工藝、樁機提升速度和灌漿壓力。
(1)確定攪拌樁施工工藝。攪拌樁施工常用的是“兩噴兩攪”或“四噴四攪”。“兩噴兩攪”較“四噴四攪”施工進度快,但由于攪拌次數少,土塊不能被充分粉碎,存在塊狀土體和水泥漿拌和不均勻現象。為確保樁身水泥土質量,最后確定采用“四噴四攪”施工工藝。
(2)確定樁機提升速度。確定了攪拌樁施工工藝后,樁機的提升速度控制是提高水泥土置換率的重要一環(huán)。因為樁機提升時,伴隨著攪拌、噴漿,是水泥攪拌樁形成的過程。根據經驗,試樁時,下鉆速度控制在0. 8 m/min,提升速率控制在0. 3 ~0. 5 m/min。開挖檢測確認該下鉆和提升速度下成樁的質量滿足設計要求。
(3)確定灌漿壓力。水泥攪拌樁施工輸漿壓力一般不小于0. 8 MPa。保證水泥漿的輸漿壓力是確保成樁的直徑達到設計要求的重要條件之一。
3.3 墻體連續(xù)性控制
水泥攪拌樁圍護墻是依靠攪拌樁與樁之間咬合成排,形成水泥土重力式擋墻,通過墻體整體受力達到維護基坑邊坡穩(wěn)定和防止地下水向基坑滲入匯集的目的,因而控制樁與樁之間的有效搭接是保證水泥攪拌樁成墻的關鍵。水泥攪拌樁施工中存在樁與樁之間空間結構距離的有效搭接和初凝時間內的有效搭接。為保證這兩個有效搭接,對可能影響有效搭接的因素進行控制。主要如下:
(1)樁定位。根據設計提供的坐標控制點及高程控制點,復核樁的定位及樁頂標高。由于成樁過程中會出現大量的涌土,因此,深攪樁施工前,沿著樁位的走向開挖深約0. 6 m、寬約1. 2 m 的溝槽,用經緯儀測放出攪拌樁的軸線及樁的中心位置,沿樁的中心線,每隔5 m 用鋼筋頭插入定位,鉆頭對準樁位中心線,保證樁間距離按設計要求。
(2)垂直度控制。
機架垂直度是決定成樁垂直度的關鍵,必須嚴格控制。本工程要求檢查時在機架上掛線錘,每根樁開鉆之前都進行檢查,合格后才允許開鉆。攪拌過程中隨時檢查其垂直度,偏差大時,要求及時調整。
(3)臺班工作量控制。根據總體施工進度和每臺樁機工作效率,合理安排每臺樁機每個臺班工作量和施工順序,是保證攪拌樁與樁之間水泥土在初凝時間內有效搭接的重要措施。相鄰樁施工的時間間隔一般不超過24 h,因故停歇時間超過24 h 以上的,要求采用樁體錯位搭接,搭接長度為一個單元墻,每個墻單元不少于3 根樁,以利于墻體連續(xù)穩(wěn)定及止水效果。
4.基坑支護的檢測
在建筑深基坑支護施工中,經常會發(fā)生支護側向一邊的變形現象,因此,做好基坑支護的檢測是必不可少的一個環(huán)節(jié),要對深基坑支護的檢測內容進行重點的分析,了解其發(fā)展趨勢。作為施工技術人員還應該了解施工周圍的道路,房屋建筑和地面管線敷設對深基坑支護施工的影響,確保整個高層建筑施工的安全,從而提高高層建筑深基坑支護施工的質量。
結語
建筑深基坑支護施工是一項復雜而艱巨的系統(tǒng)工程,作為施工技術人員首先應該轉變自身的施工觀念,做好深基坑支護結構選擇和樁砼澆筑工作,并且結合施工的實際情況,對基坑支護進行檢測,分析可行性,避免建筑深基坑支護出現變形,優(yōu)化支護結構與支撐體系組合,以此來有效的提高基坑支護體系安全,使整個高層建筑工程的施工進度加快,降低施工的成本,完善建筑深基坑支護施工技術。
關鍵詞:深基坑支護水文地質深層攪拌樁錨桿監(jiān)測
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
1.該小區(qū)位于某市旅游大道西側,南部距海邊約300mo擬建建筑物為高層住宅樓,樓高28層(副樓2層),建筑占地面積約28 174. gll12,總建筑面積約84520m2,地下室一層,基礎設計為預應力管樁,基坑開挖深度自然地面下一5. 3m,開挖深度較人,地下作業(yè)的時間長,受臺風、暴雨的影響較大,須進行基坑開挖支護,才能有效地保證土建工作的順利進行。
2.根據施工現場情況,本設計基坑周邊附加荷載均按lOKPa考慮,地面堆載距坡頂均必須大于2m,強振動的施工設備和車輛應盡量遠離基坑邊行駛,且距基坑邊緣不小于5m。大型的施工機械設備(如塔吊等)應設單獨基礎。
3.在開挖基坑土方時嚴格控制標高,禁止超挖,也不得擾動基坑板底土體原有的結構。
4.本基坑支護屬于臨時性支護,支護結構安全有效期為3個月。
二、周邊環(huán)境條件
擬建基坑位于某市旅游大道西側,南部距海邊約300m,地下水的滲透比較快。針對周邊環(huán)境的約束條件,分別采用水泥土深層攪拌樁+錨桿與放坡形式。
三、工程水文地質情況
工程水文地質數據來源于某市地質綜合勘察設計院提交的《某市某小區(qū)巖土工程勘察報告》。1.場地工程地質情況一層土為素填士,分布于場地東北角,堆填時間約為3---4年,層厚0. 6:-.1.1m,平均值0.84m,;二層土為粉砂,分布于全場地,以粉細砂為主,局部含 貝殼碎屑,層厚6.4~9.Om,平均值7.39m,Y=19. IKN/m3.C=23. 5Kpa、¢=29.70;三層 土為粘土,分布于場地東側,韌性中等,無搖震反應,層厚1.3~3.1m,平均值2.37m,Y =17. 7KN/m3.C=17Kpa、¢=50;四層士為粉質粘.士,分布于場地東側,韌性中等,無搖震反應,層厚0.9~2.4m,平均值1.73m,Y=19. 4KN/m3.C=33. 2Kpa、¢=15°.2.水文地質本次勘察深度范圍內,③、④、⑤層屬相對隔水層,地一卜水賦存于②、⑥、⑦層中。其中②屢 屬空隙潛水含水層,該層顆粒以粉、細粒為主,粘粒含量較少,岡此,透水性強,地下水主 要接受大氣降水補給,地下水位受海水潮汐影響。⑥、⑦層屬基巖裂隙水,裂隙發(fā)育但連通性較差,且裂隙多為泥、鈣質充填,因此透水性弱,地下水主要接受側向補給及②層空隙潛水含水層垂直滲透補給。勘察期間,測得場地內鉆孔混合穩(wěn)定水位為0. 8r_l. 5m,水位年變幅為1. Om,②層土的滲透系數lOm7/d。
四、設計思路
1.設計原則:基坑支護設計遵循“安全、經濟、合理”的基本原則。
2.開挖方式:基坑周邊比較寬敞,可以充分利用場地優(yōu)勢,采取自然放坡卸載開挖。
根據不同的場地環(huán)境采取不同的放坡比例,采取不同的支護措施。
3.支護條件:據勘察結果,基坑開挖深度范圍內的土層為素填土和粉砂,為松散及飽和土,土的性狀一般,1:1放坡開挖條件下能自穩(wěn),無須采取其它支護措施;1:0.6放坡條件下坑壁不能自穩(wěn),需適當的支護措施后方可開挖取土。
4.周邊環(huán)境:基坑的東側為圍墻和市政道路,距離基坑開挖邊線約12m、其它三側較為空曠。基坑南側靠近海邊,地下水補給比較快。
5.地下水的防治:基坑開挖必須作好地下水的控制,地下水的控制是深基坑支護中的重要的一個環(huán)節(jié),當土的含水層被切斷,水會不斷的涌入基坑,造成流砂現象、邊坡失穩(wěn)。為此,宜合理選用防治場地地下水的方法。結合場地條件,本方案設計時采取防滲止水帷幕方式為主,即基坑東側采用深層攪拌樁作為止水帷幕,坑內采用輕型井點進行明降。
五、設計材料要求
1.注漿材料為水泥凈漿,水灰比為0. 45~0.5:1,用P032.5普通硅酸鹽水泥。注漿管采用壓力塑膠管。漿液應攪拌均勻,隨攪隨用,并在初凝前用完,嚴防石塊、雜物混入漿液。
2.深層攪拌樁水泥采用PC32.5普通硅酸鹽水泥。
3.坡面鋼筋網采用①6.5鋼筋,錨管錨筋①1 6 。
六、施工技術要求
1.若場地內及附件地下埋藏有地下管線,土方開挖和錨管施工影響范圍內的地下建(構)筑物和地下管網等的埋藏情況,詳細核對施工影響范圍內的地下管網布置圖,采取遷移、避讓(如對錨管位置進行調整)和保護措施,避免破壞工程樁及地下管網,造成損失,并對周邊建(構)筑物的現狀進行拍照、取證。
2.基坑開挖之前,必須準確放線;并做好挖土機械、運土車輛的通道布置、挖土順序及堆土位置的安排,嚴禁將挖出的土堆置于基坑周邊。
3.基坑施工時采用中心島式均衡逐層分段開挖。
4.每層土方開挖之前必須待上層錨管達到設計強度的70%并施加預應力后方可開挖。
5.合理安排基坑土方開挖順序,使基坑坡面暴露時間最短,土方開挖不得碰撞已經施工好的支護結構及噴射砼,土方外運時應注意防止損壞排水溝、護欄等設施。
6.基坑土方開挖應采取逐層分段跳挖并清坡,掛網噴射砼面層,一次性開挖長度應控制在20m之內,開挖深度控制在2.5m之內并與錨桿搭設位置相對應,開挖后迅速修整坡面、敷設鋼筋網片、噴射砼。
7.基坑排水采用兩級輕型井點進行基坑降水處理,坑頂、坑底均設盈排水溝,坑頂排水應在土方開挖前設置,放坡坡面應設置泄水孔,在每級放坡離坡腳70mm設置一排,橫向泄水孔間距為2--- 3mo材料采用①50PVC管,每段長50cm,伸入土體部分應設濾水孔,并
用絲網包扎,外斜5%o井點宜在開挖前一周進行抽水。
七、監(jiān)測及應急措施
1.基坑開挖前應在基坑邊緣2~3倍基坑開挖深度范圍內約按30m間距設置一定數量的監(jiān)測點、基準點。監(jiān)測報警值為基坑頂部水平位移≥30mm,垂直沉降≥20mm;如發(fā)現水平位移及沉降過大或基坑有失穩(wěn)的征兆,應立即采取應急搶險措施。
2.變形控制基坑開挖后預計場地周邊范圍將產生一定程度的變形。預測的變形程度如下表:
表2 預測的變形程度表
3.基坑開挖之前,首先編制應急預案,并將具體的措施落實到現場人員,對可能危及到的人員及財產進行疏散;平時準備好編織袋,并在場內保證有~臺挖土機可以隨時調用,若發(fā)現位移量增大且不收斂,應立即用砂袋和挖土機向坡腳回填反壓、臨時增設內支撐或角
撐等方法。應急處理穩(wěn)定后,可采用增加錨桿等措施加強。
八、結語
由于深基坑工程項目越來越多,基坑的開挖也越來越深。近些年來,我國深基坑的支護技術發(fā)展迅速,提出了許多新的方法和理論。但是在實際的工程應用中,應堅持理論結合實際的原則,因地制宜,選用合理的建筑深基坑技術施工,才能取得滿意的效果。
參考文獻
[IJ《工程地質勘查報告書》
[21《建筑基坑支護技術規(guī)程》
[3]徐揚青.深基坑工程設計的優(yōu)化原理與途徑[J].巖石力學與工程學報。2011
【摘要】土建基礎施工作業(yè)時,為了使施工安全有保障,防止塌方隱患及其事故發(fā)生,以及確保建筑基礎的可靠性能得以發(fā)揮,就要對建筑基坑運用必要的支護施工技術,以此才能保全土建基礎施工的安全可靠程度。基于此,本文以深基坑支護作為研究課題,對目前土建基礎施工深基坑支護存有的問題展開了詳盡分析,并與之提出了支護設計相應注意的事項與防控舉措。
【關鍵詞】土建基礎;基坑支護;施工;建筑
建筑施工作業(yè)涉及到多門專業(yè)學科,而基坑支護技術在目前看來也是有多門專業(yè)學科的理論知識應用到實踐中不斷總結出來的一門新興實用技術。過去由于高層建筑項目施工規(guī)模較少,所以其動工項目多半是以鋼板樁支護為主,或者以放坡開挖的基礎形式去發(fā)揮出支護效用,基坑深度一般也控制在五米以上。整體上來說,利用側壁放坡形式進行的支護應用所引發(fā)的事故都較少。但是,隨著近些年高層建筑施工規(guī)模的逐漸擴充,不少高樓建筑拔地而起,并且有些高層建筑相鄰距離非常之近,從而給基礎施工作業(yè)帶來了相當大的施工壓力與困難。因此,基于此種形勢下,深基坑支護在土建基礎工程中應運而生,并被建筑施工行業(yè)所高度重視與關注。
1 深基坑支護施工作業(yè)需要注意的幾點問題
1.1 支護設計力學參數設計不當
深基坑支護構造承受的土體結構壓力大小與基礎結構的整體性能、安全度等有直接關系。此外,地質土體結構的情況在支護施工作業(yè)中也發(fā)揮著一定決定性作用,需要精準的并能夠滿足實際情況去計算土體結構物理力學參數,但由于土體地質結構情況一般都相對復雜、系統(tǒng),很難精確計算,特別是深基坑開挖后關于含水率、摩擦角以及粘聚力相關的參數設定值的計算,進而也就促使支護結構的應力承受范疇存在一定計算差異。因此,為了確保支護結構受力差異控制在可控范圍,應當確保支護結構設計中涉及到的力學參數計算合理,將支護結構設計要求所需的計算參數負面影響將至最低。總體來講,土建力學相關試驗數據表明:有關土地產生的壓力與內摩擦角值有重要關系,原土體結構的內凝聚力和開挖過后的相應內凝聚力參數也有不同。因此,在深基坑支護施工工藝中,應因地制宜選擇合理支護結構形式,避免以往施工中土體結構物理力學參數計算、擇取不合理的現象發(fā)生,才能將結構性能發(fā)揮的負面影響將至最低。
1.2 基坑土體取樣具備不完全性
對土建基礎施工作業(yè)的深基坑支護設計前,需要完成預先的地基土層地質取樣分析工作,其目的是確保支護結構設計相關的物理學參數合理,進而才能使后續(xù)勘探工作負荷得以降低并確保造價合理與避免資源鋪張浪費等。由此可見,基坑土體取樣工作的進行往往具備較高的隨機性與不完全性。此外,由于地質土層結構的性質也是同時具備多樣性與復雜性的,因此為了使土體取樣能夠較大程度的反映土層真實情況,就要確保確保鉆孔數目合理、支護設計參數合理等,從而才能把支護設計中的土體取樣與現實情況存在的不完全相符性將至最低狀態(tài),保證后續(xù)的施工作業(yè)順利進行。
1.3 基坑開挖未能周全考慮空間效應問題
關于深基坑開挖相關的技術資料表明:基坑周圍向其內部發(fā)生的水平位移往往是中間大與兩邊小。另外,深基坑邊坡失穩(wěn),常常以長邊的居中位置發(fā)生,這是以深基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應變假設是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時,支護結構要適當進行調整,以適應開挖空間效應的要求。
1.4 基坑支護設計計算和實際受力相偏離
基坑支護結構設計相關計算取值問題仍然以理論性較強的極限平衡理論作為參考標準,但實際上的支護結構受力并不能完全按照理論上的原則進行設計計算,即按照理論推算和實踐經驗的支護設計計算取值往往與現實存在一定差異。此外,在極限平衡理論中所強調的設計計算參數也多半以安全系數為主。但實際上的支護結構遭受破壞往往在理論上強調的絕對安全相脫節(jié);另外,還有些支護結構的安全系數在理論上去看往往安全保障程度不能保證,但是在實踐支護結構設計參數卻完全能夠適應作業(yè)要求。總的來講,極限平衡理論主要強調的是一種靜態(tài)設計,但對于實際基坑支護作業(yè)中的動態(tài)因素、不穩(wěn)定因素卻得不到良好的實踐驗證;如果土體結構的逐漸松弛,土體強度也隨著時間推移而降低,從而能夠促成結構變形破壞的可能。因此,在設計中一定要周全考慮基坑支護設計參數與實踐中結構受力的情況是否能夠協(xié)調。
2 土建基礎施工中的深基坑支護施工技術管理措施探究
為了確保基坑支護工作順利開展,就有必要加強深基坑施工技術的研究,從而才能確保施工作業(yè)安全進行。所以,除了必要對深基坑支護設計、相關技術進行研究,還要加強施工過程中的組織管理措施研究,以此才能避免施工作業(yè)中存在的超挖引起結構超載的現象發(fā)生,確保施工質量。
2.1 轉變傳統(tǒng)設計觀念
深基坑支護結構的設計,在國內的學術界中尚無具體的科學計算定論。也就是說,目前我國深基坑支護技術研究仍然處于有待完善與開發(fā)的發(fā)展階段,此外關于深基坑支護的具體標準設計規(guī)范也并不具備。所以,深基坑結構設計工作就需要認知到設計的重要性,逐漸改進傳統(tǒng)意義上的“結構荷載法”,徹底創(chuàng)新傳統(tǒng)基坑支護設計觀念,但要立足實際,滿足實際作業(yè)設計標準與要求。
2.2 強化降排水技術管理工作
基坑土方開挖應在降水排水施工完成且運轉正常達到預期要求后方可進行。基坑周圍地面應采取防水、排水措施,避免地表水滲入基坑周圍土體和流入坑內。坑內應設置排水溝和集水井,及時抽除積水。
2.3 開挖要合理
基坑開挖施工時要盡量保證作業(yè)的連貫性,避免支護的過長時間暴露,同時要在施工時遵循合理開挖的作業(yè)原則,即強調“由上至下,先撐后挖,分層開挖,控制超挖”的一貫原則。此外,在錨桿施工工藝進行時,應嚴格按照設計要求及標準去及時進行錨桿施工作業(yè),必要時做好錨桿的張拉、鎖定及防腐工作,然后再繼續(xù)進行開挖作業(yè)。基坑開挖完畢后,應及時清底驗槽并鋪設墊層,以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結構。如果基底超挖,應用素混凝土回填或夯實回填,使基底土承載性能達到設計要求。
2.4 加強基坑周圍的組織管理
要避免坑邊周圍的施工建材及土方的過度堆放,但要不可避免時,應距基坑上部位置處不小于兩米距離,且棄土堆高應控制在1.0m―1.5m范疇內,另還要確保荷載值不能超過設計要求;軟土地區(qū)不宜在坑邊堆置棄土;當重型機構在坑邊作業(yè)時,應設置專門的平臺或深基礎等。
結語:
目前,深基坑支護技術的運用范疇相對較廣,特別是隨著近些年來高層建筑施工項目比重的逐年上升,深基坑支護被愈發(fā)高度重視與關注,且相應施工技術也處于完善、改進的發(fā)展過程中。為此,這就需要基坑支護設計人員、作業(yè)施工人員、以及現場監(jiān)理人員等能夠做到及時交流與信息反饋等,以此才能在設計要求下保障深基坑支護作業(yè)的質量與施工成果。
參考文獻
[1] 李宏慶. 深基坑土釘支護的工程實踐[J]. 山東建材,2006,(04)
[2] 蔡植濱. 土釘墻在深基坑支護工程中的應用[J]. 廣州大學學報(自然科學版),2003,(02)
[3] 王立祥,張巍. 長春市某深基坑支護的實踐與分析[J]. 科技信息(科學教研),2007,(25)
關鍵詞:土建基礎;基坑支護;施工;建筑
Abstract: This paper based on the deep foundation pit support as the research topic, from the point of view of deep foundation pit bracing overview, launched a detailed analysis of the current civil engineering foundation construction of deep foundation pit support problems, and puts forward some matters and control measures of supporting design and corresponding attention.
Key words: civil foundation; foundation pit support; construction; construction
中圖分類號:TU74
1.深基坑支護概述
土木工程建設都要開挖基坑,一些基坑可以直接放坡開挖。但是,如果基坑深度較深,周圍場地較窄,一般都需要采用基坑支護。傳統(tǒng)的鋼板樁加井點降水的支護方式已經滿足不了深基坑施工的要求。近年來,尤其是進入20 世紀80 年代以后,摩天大樓的不斷出現、地下停車場和人防的需要、水利工程及地鐵工程的迅速發(fā)展等,統(tǒng)統(tǒng)涉及大量的基坑支護工程,普遍深度為5 m~10 m ,甚至達到15 m~20 m ,并且日漸加深。由于基坑開挖對本來應力平衡的土體進行了擾動,基坑支護結構的作用主要是承受基坑開挖卸載后所產生的土體壓力和地下水壓力,對基坑上部、側壁和周邊環(huán)境進行加固、封閉、隔離、支撐和保護,并將此壓力傳遞到支護結構,以此來確保地下施工及周邊環(huán)境的安全,是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時措施,總的來說,按照功能的不同可進行不同的分類,具體有以下幾種:
1.擋土系統(tǒng)
一般情況下,常用的有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻等。擋土系統(tǒng)的功能主要在于形成支護排樁或支護擋土墻來阻擋坑外土壓力。
2.擋水系統(tǒng)
這一系統(tǒng)的主要功能在于阻擋坑外滲水,通常采用的有深層水泥攪拌樁、旋噴樁壓密注漿、地下連續(xù)墻、鎖口鋼板樁。
3.支撐系統(tǒng)
常用的有鋼管與型鋼內支撐、鋼筋混凝土內支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。其功能是支承圍護結構側力與限制圍護結構位移。
在土木工程深基坑施工過程中,要根據工程地質、周圍環(huán)境等具體情況,選擇應的土方開挖、支護結構及降水方案。
2.深基坑支護施工作業(yè)需要注意的幾點問題
1. 支護設計力學參數設計不當
深基坑支護構造承受的土體結構壓力大小與基礎結構的整體性能、安全度等有直接關系。此外,地質土體結構的情況在支護施工作業(yè)中也發(fā)揮著一定決定性作用,需要精準的并能夠滿足實際情況去計算土體結構物理力學參數,但由于土體地質結構情況一般都相對復雜、系統(tǒng),很難精確計算,特別是深基坑開挖后關于含水率、摩擦角以及粘聚力相關的參數設定值的計算,進而也就促使支護結構的應力承受范疇存在一定計算差異。因此,為了確保支護結構受力差異控制在可控范圍,應當確保支護結構設計中涉及到的力學參數計算合理,將支護結構設計要求所需的計算參數負面影響將至最低。總體來講,土建力學相關試驗數據表明:有關土地產生的壓力與內摩擦角值有重要關系,原土體結構的內凝聚力和開挖過后的相應內凝聚力參數也有不同。因此,在深基坑支護施工工藝中,應因地制宜選擇合理支護結構形式,避免以往施工中土體結構物理力學參數計算、擇取不合理的現象發(fā)生,才能將結構性能發(fā)揮的負面影響將至最低。
2. 基坑土體取樣具備不完全性
對土建基礎施工作業(yè)的深基坑支護設計前,需要完成預先的地基土層地質取樣分析工作,其目的是確保支護結構設計相關的物理學參數合理,進而才能使后續(xù)勘探工作負荷得以降低并確保造價合理與避免資源鋪張浪費等。由此可見,基坑土體取樣工作的進行往往具備較高的隨機性與不完全性。此外,由于地質土層結構的性質也是同時具備多樣性與復雜性的,因此為了使土體取樣能夠較大程度的反映土層真實情況,就要確保確保鉆孔數目合理、支護設計參數合理等,從而才能把支護設計中的土體取樣與現實情況存在的不完全相符性將至最低狀態(tài),保證后續(xù)的施工作業(yè)順利進行。
3 .基坑開挖未能周全考慮空間效應問題
關于深基坑開挖相關的技術資料表明:基坑周圍向其內部發(fā)生的水平位移往往是中間大與兩邊小。另外,深基坑邊坡失穩(wěn),常常以長邊的居中位置發(fā)生,這是以深基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應變假設是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時,支護結構要適當進行調整,以適應開挖空間效應的要求。
4. 基坑支護設計計算和實際受力相偏離
基坑支護結構設計相關計算取值問題仍然以理論性較強的極限平衡理論作為參考標準,但實際上的支護結構受力并不能完全按照理論上的原則進行設計計算,即按照理論推算和實踐經驗的支護設計計算取值往往與現實存在一定差異。此外,在極限平衡理論中所強調的設計計算參數也多半以安全系數為主。但實際上的支護結構遭受破壞往往在理論上強調的絕對安全相脫節(jié);另外,還有些支護結構的安全系數在理論上去看往往安全保障程度不能保證,但是在實踐支護結構設計參數卻完全能夠適應作業(yè)要求。總的來講,極限平衡理論主要強調的是一種靜態(tài)設計,但對于實際基坑支護作業(yè)中的動態(tài)因素、不穩(wěn)定因素卻得不到良好的實踐驗證;如果土體結構的逐漸松弛,土體強度也隨著時間推移而降低,從而能夠促成結構變形破壞的可能。因此,在設計中一定要周全考慮基坑支護設計參數與實踐中結構受力的情況是否能夠協(xié)調。
3. 土建基礎施工中的深基坑支護施工技術管理措施探究
為了確保基坑支護工作順利開展,就有必要加強深基坑施工技術的研究,從而才能確保施工作業(yè)安全進行。所以,除了必要對深基坑支護設計、相關技術進行研究,還要加強施工過程中的組織管理措施研究,以此才能避免施工作業(yè)中存在的超挖引起結構超載的現象發(fā)生,確保施工質量。
1. 轉變傳統(tǒng)設計觀念
深基坑支護結構的設計,在國內的學術界中尚無具體的科學計算定論。也就是說,目前我國深基坑支護技術研究仍然處于有待完善與開發(fā)的發(fā)展階段,此外關于深基坑支護的具體標準設計規(guī)范也并不具備。所以,深基坑結構設計工作就需要認知到設計的重要性,逐漸改進傳統(tǒng)意義上的“結構荷載法”,徹底創(chuàng)新傳統(tǒng)基坑支護設計觀念,但要立足實際,滿足實際作業(yè)設計標準與要求。
2. 強化降排水技術管理工作
基坑土方開挖應在降水排水施工完成且運轉正常達到預期要求后方可進行。基坑周圍地面應采取防水、排水措施,避免地表水滲入基坑周圍土體和流入坑內。坑內應設置排水溝和集水井,及時抽除積水。
3 .開挖要合理
基坑開挖施工時要盡量保證作業(yè)的連貫性,避免支護的過長時間暴露,同時要在施工時遵循合理開挖的作業(yè)原則,即強調“由上至下,先撐后挖,分層開挖,控制超挖”的一貫原則。此外,在錨桿施工工藝進行時,應嚴格按照設計要求及標準去及時進行錨桿施工作業(yè),必要時做好錨桿的張拉、鎖定及防腐工作,然后再繼續(xù)進行開挖作業(yè)。基坑開挖完畢后,應及時清底驗槽并鋪設墊層,以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結構。如果基底超挖,應用素混凝土回填或夯實回填,使基底土承載性能達到設計要求。
4. 加強基坑周圍的組織管理
要避免坑邊周圍的施工建材及土方的過度堆放,但要不可避免時,應距基坑上部位置處不小于兩米距離,且棄土堆高應控制在1.0m―1.5m范疇內,另還要確保荷載值不能超過設計要求;軟土地區(qū)不宜在坑邊堆置棄土;當重型機構在坑邊作業(yè)時,應設置專門的平臺或深基礎等。
4..結束語
綜上所述,目前深基坑支護技術的運用范疇相對較廣,特別是隨著近些年來高層建筑施工項目比重的逐年上升,深基坑支護被愈發(fā)高度重視與關注,且相應施工技術也處于完善、改進的發(fā)展過程中。為此,這就需要基坑支護設計人員、作業(yè)施工人員、以及現場監(jiān)理人員等能夠做到及時交流與信息反饋等,以此才能在設計要求下保障深基坑支護作業(yè)的質量與施工成果。
參考文獻
[1] 李宏慶. 深基坑土釘支護的工程實踐[J]. 山東建材,2006,(04)
關鍵詞:土建基礎;深基坑;支護;
中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國近十年來房地產的日益火爆,土建基礎工程得到了很大的重視,為此,土建基礎施工中的深基坑建設就成為了一個熱點話題。目前,就我國民眾需求上來看,房地產市場還是有很大的上升空間,在今后很長的一段時間之內,我國的建筑工程必然會迎來一個良好的發(fā)展的前景。但是,經過筆者根據近幾年來的工程事故中分析,我國土建基礎施工中的深基坑工程施工事故的報道層出不窮,這不僅給國家?guī)砹私洕鷵p失,而且更是給施工人員帶來了生命威脅,可見,深基坑施工安全隱患相當嚴重。針對這種情況,有關單位對這種現象進行了較為深入的原因探討,主要的原因施工技術及各種安全預防措施不到位,為此,在土建基礎施工中的深基坑建設過程中,必須嚴格按照執(zhí)行國家規(guī)范標準,從而避免在施工的過程中出現深基坑工程技術上和施工現場監(jiān)理方面的缺失,保證施工的安全順利進行。下面,筆者就根據工程施工的實際情況,具體對土建基礎施工中的深基坑施工技術進行簡要的探討。
一、深基坑工程的特點
對于什么是深基坑,規(guī)范上有明確定義,一般來說超過5米為深基坑。深基坑工程中,為了確保主體地下結構的安全、深基坑施工的順利進行以及其周圍環(huán)境不受到損害,進行基坑支護、開挖、降水,并進行相應的設計、施工和檢測等工作是必不可少的,這一項具有復雜性、綜合性的工程就是深基坑工程,本文筆者通過分析對深基坑的特點進行分析,認為深基坑主要有以下幾個方面的特點:
1、深基坑地質差別大
我國幅員較為遼闊,地質各方條件都不同,因此,在國內不同地區(qū)對深基坑的設計也不盡相同,即使在百平方公里不到的小城市,它的地質情況也有很大差異。地下巖土的性質復雜、不均勻,千變萬化,在深基坑開挖的時候,要具體情況具體分析,因地制宜,學會變通、勇于創(chuàng)新。
2、深基坑施工風險較高
土建的常識一般是深基坑工程越深,建筑體積及高度越大,施工周期一般會比較長,在深基坑施工期間,有許多未知因素的發(fā)生存在一定的風險,如:施工期間下暴雨、降雪、地震等自然災害的發(fā)生。導到深基坑施工隨機性大,事故往往發(fā)生突然。而且,深基坑工程屬于臨時工程,施工技術復雜,涉及方面廣。一般施工單位也不愿意投入較多資金,其安全儲備不充分,因此,深基坑工程的風險性與不安全系數較高。
3、基坑深度不斷增加
為了節(jié)約土地、提高用地率,房屋建筑正在向高層化、復雜化趨勢發(fā)展,建筑的不斷增高,基礎承受的壓力也會不斷加大,基坑深度就要不斷的加深,這樣才能符合管理規(guī)定與防護安全的要求。
4、深基坑周邊的環(huán)境影響較大
眾所周知,在城市深基坑施工牽扯較多,特別是在人口密集的地方,交通密集、建筑物眾多、比較繁華的地帶。在深基坑施工過程中,地下管線比較復雜,而且還要保證原有管線的暢通,甚至有些地方的建筑構造處的圖紙都不全,施工時要注意其正常使用與工作人員的自身安全。因此,深基坑施工環(huán)境對其的影響也是一大特點。
二、土建基礎施工中深基坑支護施工中的注意事項
深基坑支護在具體的施工過程中,要綜合考慮土質特點、地理環(huán)境、基坑開挖深度等諸多因素,還要重點控制基坑隆起、地面變形、流砂管涌等險情。深基坑支護施工的注意事項可以概括為以下幾點:1)若為市區(qū)施工,則要做好相關的環(huán)保措施。如,選擇支護體系時,一方面要避免施工過程中產生的過大振動,另一方面還要考慮泥漿污染、噪音污染、化學漿液污染等問題;2)盡量不損害周邊居民的利益。一般情況下,深基坑的開挖會對四周原有建筑物造成一定的不利影響,為了降低不利影響所帶來的損失,要充分考慮周邊房屋的沉降特點、材料的收縮變形特性以及環(huán)境溫度等內容;3)城市的繁華地段,建筑較為密集,地下管線的排布極其復雜,給深基坑的施工帶來了較大的限制。這種情況下,垂直開挖具備明顯的優(yōu)勢,但也不能忽視潛在的威脅;4)工期緊、場地小是深基坑支護施工中的常見問題,所以,要科學安排施工流程,并克服或者減小場地限制所帶來的不利影響。
三、深基坑支護施工技術
1、護坡樁施工
“鉆孔壓漿樁”技術是護坡樁施工中常用的技術,它具有污染小、噪音小、施工效率高等優(yōu)點,具體的施工工藝如下:使用螺旋鉆桿鉆孔直至達到預定深度,然后利用鉆桿中的芯管由孔底開始自下而上壓入漿液(該漿液以水泥漿為主且應預先制備好),使?jié){液不斷上升直到地下水或者無塌孔問題的位置以上為止,將鉆桿全部提出,然后進行鋼筋籠和骨料的投放,最后還要進行多次由孔底開始自下而上的高壓補漿操作。連續(xù)一次成孔以及多次由孔底開始自下而上高壓注漿的特點使得該工藝可以應用于復雜地質環(huán)境下的護坡樁施工。它的優(yōu)點包括以下兩個方面:1)長臂螺旋鉆到達設計位置后,及時地進行高壓注漿操作,高壓漿的注入能夠將孔壁四周的地下水排到孔外,再加上水泥漿本身的自重,可以確保孔壁不發(fā)生坍塌事故,從而保證成孔操作的順利完成;2)施工效率高。土質為一般粘性或者砂質的情況下,每臺鉆機每天可以完成15—20根,直徑為800mm,長度為10-20m的護坡樁。
2、土層錨桿施工
土層錨桿施工是指利用錨桿鉆機鉆孔直至預先設計深度,然后注入水泥漿保護孔壁,接著穿鋼絞線,最后還要進行多次補漿,當強度滿足設計要求之后張拉鎖定,即可完成。施工步驟:1)測量人員根據設計要求在施工現場放出錨桿的具置,接著是錨桿機的就位,并對錨水平位置、標高、鉆桿傾角進行詳細檢查,確認沒有問題之后開始鉆孔;2)當遇到障礙物以及其他異常問題時,應立即停止鉆孔,迅速查明原因,解決問題之后才可繼續(xù)鉆孔。鉆孔深度滿足設計要求時,空鉆出土,且拔出鉆桿。下錨索之前,先要檢查錨索有無問題,同時還要對隱蔽工程進行仔細檢查并留下記錄;3)根據設計標準確定注漿材料的種類以及配合比,確保漿液內無雜物,要做到隨攪隨用且攪拌均勻,注漿由孔底開始自下而上進行,當漿液從孔口溢出時,停止注漿;4)錨桿水平方向孔距誤差應控制在50mm以內,垂直方向孔距誤差應控制在100mm以內。鉆孔底部的偏斜尺寸要控制在錨桿長度的3%以內;5)土層錨桿全部都屬于預應力錨桿,施加預應力于錨桿之前,先要選擇2—3根進行錨桿抗拔試驗,根據試驗結果判斷錨桿的實際可靠性是否達到設計要求;6)對錨桿張拉之前,先要對張拉設備標定。7)施加的預應力要達到錨桿本身抗拔力值的70%,張拉后還要做好鎖定。
3、土釘支護施工
1)土釘支護施工工藝流程
開挖第一層土方修坡土釘孔定位成孔埋控制噴射混凝土厚度的標志噴射第一層混凝土、混凝土養(yǎng)護,鉆孔安設土釘壓力注漿綁扎墻面鋼筋網釘端鎖定筋與鋼筋網,水平垂直加強筋焊接,二次噴射混凝土養(yǎng)護開挖下一層土方、重復以上工序,直至最后一層土。
2)在深基坑圍護施工中的土釘成孔采用土釘機械鉆孔,必須依靠壓力灌漿機械來灌水泥砂漿,確保混凝土結構性能達標。同時,土釘施工必須嚴格根據基坑開挖的進度,從上而下進行分層施工,水泥砂漿強度等級采用M10,因為水泥砂漿強度太低將會降低土釘墻的壽命,太高了反而加大施工成本。此外,確保上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后才能進行接下來的下層土方開挖及下層土釘施工工序。基坑在機械開挖后,應輔以人工修整坡面,確保混凝土攪拌均勻,坡面平整度的允許偏差宜為±20mm,在坡面噴射混凝土支護前,應清除坡面虛土。
(圖1 土釘墻立面大樣)
3)對于土釘墻邊坡表面的鋼筋網,必須根據施工條件的要求采取與之相適應的鋼筋材料,如圖1采用Φ6.5@200*200的鋼筋網。同時,等到整個鋼筋網的每層土釘施工完成后再進行后面的施工,鋼筋網施工時鋼筋需貼近邊坡表面,最好使搭接長度大于300毫米。此外,在鋼筋網進入施工現場之前施工企業(yè)必須安排專人嚴格把好材料關,只有檢查驗收合格的鋼筋網才運行運入施工現場,在施工現場也要進行抽取檢查,驗收合格后,接下來進行表層噴漿,減少鋼筋的腐蝕與生銹而影響其使用性能。同時,土釘墻支護施工中所用到的并經過噴射混凝土面層中的鋼筋網在進行鋪設工序時,還要符合下列規(guī)定: 鋼筋保護層厚度盡可能大于20毫米,鋼筋網應在噴射一層混凝土后鋪設;鋼筋網與土釘應連接牢固,并采用雙層鋼筋網時,第二層鋼筋網應在第一層鋼筋網被混凝土覆蓋后鋪設。
4)對土釘的拉桿質量,成孔深度,灌注砂漿飽和度,砂漿配比,加強筋焊接質量進行監(jiān)督檢查,并有書面記錄資料,以便于今后查找。施工過程中,必須安排專業(yè)人員進行實地跟班考察,嚴格監(jiān)視施工中的每一個步驟,對各分項逐個放樣檢驗。嚴格控制挖土深度及范圍,不允許出現超挖、提前開挖等現象,保證放坡,避免邊坡暴露時間太長,以便進行下道工序施工。在深基坑開挖時,必須將支護技術逐步體現出來,以便于在施工中遇到流塑很大的淤泥或者局部自身強度低的情況,及時掛網噴射混凝土,保證邊坡穩(wěn)定。此外,支護期間還要安排人員進行密切監(jiān)視,及時記錄基坑壁的變形情況,對于受力較大的區(qū)域進行定時觀測,確保整個施工過程中邊坡變形未超出規(guī)范要求,進而為最終提高深基坑圍護中土釘墻支護施工質量提供可靠保障。
4、深基坑支護中存在的安全隱患與改進事項
不管是什么工程都會有安全隱患的存在,深基坑支護工程是如此。施工人員要關注支護的及時性,這道程序是非常關鍵的。不僅要保證支護的及時性,還要保證支護的有效性。焊接一定要保證質量,不可發(fā)生漏焊、斷續(xù)焊接等問題。土方開挖的過程中,不可出現超挖的情況。為了滿足安全層坡的要求,修坡、挖水溝等施工應在土方開挖之后立即開展。修坡施工不該從坡腳處進行,合理的做法是從坡頂起鏟。
深基坑支護施工的整個過程中,還有相當多的事項需要改進、完善,包括以下幾個方面:1)制定科學嚴密的施工制度與任務表格;2)將基坑暴露時間盡可能地縮短;3)減少基坑的變形;4)監(jiān)理人員應明確并擔負起自己的職責,保證施工的快速有序進行。
結束語
科學實用的深基坑支護技術在土建工程中的重要性是不言而喻的。深基坑支護技術與工程質量、進度密切相關,能夠大幅提高工程項目的經濟效益。所以,土建施工時,一定要結合實際情況,以經濟、適用為原則,選擇最佳的支護結構、支護技術,為整個工程的質量、進度奠定基礎。
參考文獻:
[1]趙曉芳.土建基礎施工中的深基坑支護施工技術探討[J].建材與裝飾(下旬刊).2009,(02)
關鍵詞:土建工程;基礎;深基坑支護;施工技術
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A
引言
隨著我國城市人口的猛增,建設用地的緊張,促進建筑事業(yè)的不斷發(fā)展,建筑施工技術取得了顯著的提升,而深基坑支護施工成為建筑施工的關鍵內容,也是土建基礎施工能否順利進行的關鍵,本文就深基坑支護施工技術所涉及到可靠性與安全性等一些問題及要求進行論述。
一、深基坑支護技術的施工特點
隨著建筑層數越來越高,基坑的開挖深度也在不斷加深,由于在城市中的基坑開挖面積有限,再加上開挖條件比較復雜,大大增加深基坑開挖的難度。在建筑工程深基坑支護中,其特點主要包括以下幾個方面:
1.屬于臨時性工程,但需要貫穿于基坑施工的全過程,周期較長;
2.形式復雜多樣;
3.施工規(guī)模較大,難度較高;
4.地質復雜多變,施工環(huán)境惡劣。在建筑工程中,深基坑支護工程能有效保證基坑鞏固基坑邊坡,以防土體陷落及坍塌;而且可以保證深基坑工程的施工時不會受到土體變動的影響,從而保證工程施工的安全性
二、深基坑支護技術的應用
(一)土釘支護
當基坑不具備放坡條件、地下水位比較低或者基坑外降水不足等情況一般采用這種支護方式,此外,土建在基礎施工時采用土釘支護,周邊沒有大型建筑物和地下管線,如果基坑外部可以滿足土釘占用的條件下可使用這種方式用來加固坑壁土體。
(二)排樁支護
排樁支護是指把鋼筋混凝土挖孔和鉆工灌注樁當作擋土結構,其中布置柱列式間隔使要運用疏排這種布置方、方法,樁和樁之間要保持一定的凈距離,并且樁與樁之間需要緊密排列布置。
(三)深層攪拌支護
這種支護技術的操作方法是把水泥作用于固化劑中,把兩種材料混合在一起在機械設備中均勻攪拌,然后再把固化劑和軟土劑混合在一起,通過強制攪拌,固化劑在攪拌過程中會產生化學反應,出現硬化的現象,確保施工具有穩(wěn)定性。
(四)鋼板樁支護
鋼板樁支護技術是深基坑支護施工中的主要支護技術之一,在支護工程中,主要發(fā)揮擋水及擋土作用。相比于其他支護技術,鋼板樁支護技術的施工工藝較為簡單,因此當前已經廣泛應用。其中,鋼板樁主要采用帶鎖口或者鉗口式熱軋型鋼制作而成。此外,其截面形式常采用U字型、直腹板型等穩(wěn)定性高的型截面。通過將鋼板樁連接起來,形成一道鋼板樁墻,以達到擋土及擋水的功能。但是也要考慮到的一點是,在當前巖土工程項目中,采用鋼板樁支護技術也存在著一些不可控制的問題。比如說,利用鋼板樁施工過程中,極大程度上會造成相鄰地基產生振動或者發(fā)生變形的問題。此外,由于鋼板自身具有一定柔性,當出現支撐系統(tǒng),錨拉系統(tǒng)、設置不當等問題時,引發(fā)的變形將進一步加劇,對周圍環(huán)境產生極大影響。鑒于此種特殊情況,鋼板樁支護技術的應用也受到了一定的局限性,不適合應用于建筑密度較大的地區(qū)。
(五)地下連續(xù)墻
在深基坑支護施工的過程中,地下連續(xù)墻的施工是保證工程的施工質量的基礎,要格外加以重視。地下連續(xù)墻通常是由多墻段拼組而成,為保持墻段間連續(xù)施工,接頭采用鎖口管工藝。在現場施工過程中要嚴格按照施工流程對其進行施工,以保證施工的可靠性,提高工程施工的質量。
三、地基施工中深基坑支護應用的幾點建議
(一)基坑開挖
先撐后挖、開槽支撐、分層開挖、嚴禁超挖是基坑開挖的基本原則,必須遵守。在基坑開挖的表面填好土,修建好相應的地表水溝,以及時做好開挖降水的準備。另外對于開挖后還未支撐的基坑,應盡量縮短暴漏的時間,以免事故的發(fā)生。在坡段的基坑實施分段施工,在開挖的同時保護好坡面,兩者結合后至基坑開挖有圈梁的高度時,使用錨桿樁實施圈梁。分層挖除基坑邊保留土體至設計標高超過30cm,改為人工挖土,基坑見底后迅速澆筑底板墊層至圍護墻邊。還要對基坑開挖后的現場加強管理,各類土方開挖設備的停放位置必須與基坑保持一定的距離。在基坑開挖過程中,一定要避免挖土設備碰撞支撐系統(tǒng)使支護結構和支錨體系之間的連接遭到破壞,從而防止事故的發(fā)生。
(二)合理設置坑壁形式
在地基施工中進行深基坑支護技術的應用之前,合理設置坑壁形式是保證巖土工程深基坑支護施工質量的重要基礎。首先,需要充分考慮如果破壞了基坑的坑壁可能產生嚴重后果,以此作為設計基礎,并且結合施工規(guī)范要求,合理設置坑壁等級;其次,需要具體考慮工程周邊環(huán)境、水文地質條件以及開挖參數等深基坑支護影響因素,同時結合設置的坑壁的安全等級,以選擇正確的坑壁形式。此外,根據施工經驗,如果深基坑施工場地的基坑深度在8m范圍內,同時具備放坡的條件,并且該深基坑施工場地頂部沒有重要的建構物的時候,則可采取坡率方法,不過在應用該種方法過程中,需要結合穩(wěn)定邊坡的坡率值以及工程的類比選擇,從而進行坡率允許值的范圍的確定。
(三)做好變形監(jiān)測工作
深基坑支護技術的應用中,做好基本的變形監(jiān)測工作非常重要,應針對工程規(guī)范以及以往工作經驗,全過程保障巖土工程的深基坑支護質量水平,以此奠定工程質量基礎。由監(jiān)測的重點是開挖基坑期間基坑圍護結構的穩(wěn)定性,以及開挖基坑周邊的建筑物和地下管線變形程度、地面的沉降等。并且在監(jiān)測過程中,應該根據工程的不同,制定科學合理監(jiān)測方案。此外還需要根據監(jiān)測環(huán)境確定監(jiān)測頻率,監(jiān)測頻率應該保證不遺漏其變化時刻和重要變化過程的為原則。對基坑進行水平位移觀測時,必須在基坑開挖前測取其初始值。基坑開挖過程中的觀測,還應該根據不同建設工程進行機動調整,確定出科學合理的監(jiān)測方案。
(四)地下水處理
在開挖土方期間,當開挖底面標高比地下水位的基坑低時,出現土方的水分層被隔離情況,地下存在的水分就逐漸往基坑中流入。如果基坑土質較軟或者積水較多,則會導致施工工人站立比較困難,從而影響工人的施工操作,因此,在進行土方開挖的過程當中,需要結合當地的人文地理環(huán)境以及相應的地質地貌,積極采取降水措施,保證基坑土方開挖的順利進行。可以采取排水法處理地下水,如明溝排水和井點降水等,井點降水操作比較簡單且容易掌握,是處理地下水的好方法;也可采用止水法來處理地下水,在基坑周邊布置止水帷幕,避免地下水流進基坑里面,可通過地下灌漿法、沉井法或連續(xù)墻來達到止水的目的。沿基坑四周1m處布置一道深于坑底的井點濾水管(長度10m,井管直徑50~55mm,井孔直徑300mm),和兩臺抽水設備直接連接并從中抽水,使地下水位下降落至基坑底0.5~1.0m以下,井點降水能夠消除或減動水壓力,改善了土的性質,很大的加強了邊坡的穩(wěn)定性,使施工操作條件得到改善,推進了工程進度。井點降水可在不同形狀的深基坑中采用,對邊坡具有相對的穩(wěn)定作用,保證基坑內土干燥能夠使深基坑施工效率得到很大提高,以保證工程質量。
結束語
地基施工中深基坑支護技術是深基坑穩(wěn)定性的重要保證,只有不斷的優(yōu)化深基坑支護技術的應用,才能保證深基坑的施工質量,提高深基坑施工技術在房建施工的競爭力,為建筑多層地下結構帶來更多的經濟效益和社會效益。
參考文獻:
[1]胡勛耀.土建基礎施工中深基坑支護施工技術的應用探析[J].中華民居(下旬刊),2014,03:290.
[2]崔志波.淺議土建基礎施工中的深基坑支護施工技術[J].中華民居(下旬刊),2012,11:55.
【關鍵詞】深基坑支護;土建基礎;施工技術
1.土建基礎工程中深基坑支護技術應用前景
深基坑支護是土建基礎工程中一個極為重要的領域。地質條件的復雜性、結構型式的多樣性以及受力狀態(tài)的多變性使得深基坑支護具備了自身的特殊性,相關技術的研究成了土建基礎工程的重點課題。隨著信息科學和計算機科學的不斷發(fā)展,深基坑支護技術也在不停地進步與提高,應用前景如下:一、對傳統(tǒng)的靜態(tài)設計理念造成了一定的沖擊,促使其發(fā)生了改變;二、在變形控制方面取得了突破,新的設計方法不斷被提出;三、新型支護結構的計算方法日益完善、準確;四、支護結構的試驗逐步深入,并取得了一定的成果;五、深基坑支護結構方案得以不斷優(yōu)化;六、信息監(jiān)測與信息化施工技術得以不斷發(fā)展。[1]
2.土建基礎施工中深基坑支護施工中的注意事項
深基坑支護在具體的施工過程中,要綜合考慮土質特點、地理環(huán)境、基坑開挖深度等諸多因素,還要重點控制基坑隆起、地面變形、流砂管涌等險情。深基坑支護施工的注意事項可以概括為以下幾點:一、若為市區(qū)施工,則要做好相關的環(huán)保措施。如,選擇支護體系時,一方面要避免施工過程中產生的過大振動,另一方面還要考慮泥漿污染、噪音污染、化學漿液污染等問題;二、盡量不損害周邊居民的利益。一般情況下,深基坑的開挖會對四周原有建筑物造成一定的不利影響,為了降低不利影響所帶來的損失,要充分考慮周邊房屋的沉降特點、材料的收縮變形特性以及環(huán)境溫度等內容;三、城市的繁華地段,建筑較為密集,地下管線的排布極其復雜,給深基坑的施工帶來了較大的限制。這種情況下,垂直開挖具備明顯的優(yōu)勢,但也不能忽視潛在的威脅;四、工期緊、場地小是深基坑支護施工中的常見問題,所以,要科學安排施工流程,并克服或者減小場地限制所帶來的不利影響。[2]
3.深基坑支護施工技術
3.1 護坡樁施工
“鉆孔壓漿樁”技術是護坡樁施工中常用的技術,它具有污染小、噪音小、施工效率高等優(yōu)點,具體的施工工藝如下:使用螺旋鉆桿鉆孔直至達到預定深度,然后利用鉆桿中的芯管由孔底開始自下而上壓入漿液(該漿液以水泥漿為主且應預先制備好),使?jié){液不斷上升直到地下水或者無塌孔問題的位置以上為止,將鉆桿全部提出,然后進行鋼筋籠和骨料的投放,最后還要進行多次由孔底開始自下而上的高壓補漿操作。[3]連續(xù)一次成孔以及多次由孔底開始自下而上高壓注漿的特點使得該工藝可以應用于復雜地質環(huán)境下的護坡樁施工。它的優(yōu)點包括以下幾個方面:一、長臂螺旋鉆到達設計位置后,及時地進行高壓注漿操作,高壓漿的注入能夠將孔壁四周的地下水排到孔外,再加上水泥漿本身的自重,可以確保孔壁不發(fā)生坍塌事故,從而保證成孔操作的順利完成;二、施工效率高。土質為一般粘性或者砂質的情況下,每臺鉆機每天可以完成15—20根,直徑為800mm,長度為10-20m的護坡樁。
3.2土層錨桿施工
土層錨桿施工是指利用錨桿鉆機鉆孔直至預先設計深度,然后注入水泥漿保護孔壁,接著穿鋼絞線,最后還要進行多次補漿,當強度滿足設計要求之后張拉鎖定,即可完成。施工步驟:一、測量人員根據設計要求在施工現場放出錨桿的具置,接著是錨桿機的就位,并對錨水平位置、標高、鉆桿傾角進行詳細檢查,確認沒有問題之后開始鉆孔;二、當遇到障礙物以及其他異常問題時,應立即停止鉆孔,迅速查明原因,解決問題之后才可繼續(xù)鉆孔。鉆孔深度滿足設計要求時,空鉆出土,且拔出鉆桿。下錨索之前,先要檢查錨索有無問題,同時還要對隱蔽工程進行仔細檢查并留下記錄;三、根據設計標準確定注漿材料的種類以及配合比,確保漿液內無雜物,要做到隨攪隨用且攪拌均勻,注漿由孔底開始自下而上進行,當漿液從孔口溢出時,停止注漿;四、錨桿水平方向孔距誤差應控制在50mm以內,垂直方向孔距誤差應控制在100mm以內。鉆孔底部的偏斜尺寸要控制在錨桿長度的3%以內;五、土層錨桿全部都屬于預應力錨桿,施加預應力于錨桿之前,先要選擇2—3根進行錨桿抗拔試驗,根據試驗結果判斷錨桿的實際可靠性是否達到設計要求,并繪制Q-s 曲線,試驗系數為1.2;六、對錨桿張拉之前,先要對張拉設備標定。當錨固體、臺座混凝土二者的強度都滿足超過15MPa的條件時,才可以開始張拉。錨桿張拉應遵循特定的順序進行,還要充分考慮臨近錨桿之間的相互影響。正式開始錨桿張拉之前,應先取0.1~0.2 設計軸向拉力值Nl,然后對錨桿進行預張拉1~2 次,從而保證錨桿各部位能夠接觸緊密,桿體能夠處于完全平直的狀態(tài)。七、施加的預應力要達到錨桿本身抗拔力值的70%,張拉后還要做好鎖定。[4]
3.3土釘支護施工
土釘支護指的是利用土釘和土體之間的相互作用,完成邊坡的加固,使其成為具有良好整體性、穩(wěn)定性的土體。土體發(fā)生變形時,不僅受到拉力的作用,還會受到彎力的作用,所以土釘的強度與抗拉力在設計時,要以實際需要為依據。注意點如下:一、施工的過程中,成孔工人應該根據鉆機的總長計算出實際的孔深,并在各個孔口予以標明;二、在土釘成孔之前,按照設計要求確定成孔的具置,做好標記和編號;三、進行土釘拉拔試驗,確認實際的土釘拉拔力,該試驗的操作方應該是具有相關資質的第三方。另外,還要把握好注漿量以及注漿力這兩個方面;四、依據設計要求嚴格控制漿液的水灰比以及外加劑的種類、數量。利用重力來實現注漿操作且注滿為止,在漿液初凝前一般還要有1-2次的補漿操作。
4.深基坑支護中存在的安全隱患與改進事項
不管是什么工程都會有安全隱患的存在,深基坑支護工程是如此。施工人員要關注支護的及時性,這道程序是非常關鍵的。不僅要保證支護的及時性,還要保證支護的有效性。焊接一定要保證質量,不可發(fā)生漏焊、斷續(xù)焊接等問題。土方開挖的過程中,不可出現超挖的情況。為了滿足安全層坡的要求,修坡、挖水溝等施工應在土方開挖之后立即開展。修坡施工不該從坡腳處進行,合理的做法是從坡頂起鏟。[5]
深基坑支護施工的整個過程中,還有相當多的事項需要改進、完善,包括以下幾個方面:一、制定科學嚴密的施工制度與任務表格;二、將基坑暴露時間盡可能地縮短;三、減少基坑的變形;四、監(jiān)理人員應明確并擔負起自己的職責,保證施工的快速有序進行。
5.結語
科學實用的深基坑支護技術在土建工程中的重要性是不言而喻的。深基坑支護技術與工程質量、進度密切相關,能夠大幅提高工程項目的經濟效益。所以,土建施工時,一定要結合實際情況,以經濟、適用為原則,選擇最佳的支護結構、支護技術,為整個工程的質量、進度奠定基礎。[6]
參考文獻:
[1]胡楚旺. 深基坑支護工程技術的淺析[J]. 陜西建筑, 2010,(06) .
[2]趙小廣. 試論土建基礎施工中的深基坑支護施工技術[J].廣東建材,2012(2).
[3]劉海峰. 建筑工程中深基坑的施工技術[J]. 江西建材, 2011,(02) .
[4]徐鐵剛. 深基坑支護設計與施工管理[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(02) .