谈基坑支护技术在土木工程中应用论文_谭沛林

谈基坑支护技术在土木工程中应用论文_谭沛林

东莞市东莞大堤管理处 广东东莞 523000

摘要:近年来,随着土木工程和建筑技术的发展,深基坑开挖技术也得到了提高和改进。对其要求也越来越严格。除了保证开挖基坑的经济与安全,还需考虑各类网线的通畅和周边建筑物的安全。因而,在深基坑设计时,需要充分利用先进的数值计算技术和测试技术,在考虑基础的稳定性和强度的基础上还要考虑变形控制设计。

关键词:土木工程;深基坑技术;发展

1.土木工程深基坑支护的特点

首先,必要性。一般而言,对于人口较为密集的一线、二线城市,较为普遍的是高层建筑,可缓解人地之间矛盾,随着高层建筑数量逐渐增多,节省了不少用地面积,同时也离不开深基坑支护技术的应用。

其次,风险性。深基坑支护结构通常是一种临时性工程施工构件,所以,在施工时,其安全储备较小,增加了施工风险。

第三,地域性。土木工程施工受到人文环境、地质地貌等因素影响,针对基坑支护,具有地域性特点。所以,开展基坑支护工程,需按照当地地域的具体情况,实施基坑支护。

2.深基坑工程施工技术和方法

随着土木工程的发展,深基坑施工工程呈现出多种多样方法和技术荟萃的特点,下面就介绍几个具有代表性的施工技术和方法。

第一,逆作法施工技术。逆作法施工技术可以极大地缩短基坑开挖后支护结构大面积暴露的时间,从而极大减小支护结构变形和其对邻近建筑的不利影响,有效改善支护结构受力性能,增强其刚度,并能有效节省锚杆的指出。种种优点,归根结底就是可以减轻工程总支出。这种施工方式在现今的土木工程中得到了极大地运用,很多车站、大楼都采用了这种方式。

第二,信息化施工技术。目前,信息化施工是深基坑工程中比较流行的技术之一,所谓信息化施工是指将设计与施工完美结合的方式,再说通俗一点就是在施工过程中夹杂着设计,两者几乎是同时进行的。运用信息化施工技术的重点是在施工过程中发现问题,根据问题修改设计。比如在施工过程中会发现有些情况与之前设想的不一样,或者出现了一些在施工前并没有想到的状况,这时就需要继续进行细致的调查和研究,制定出修改计划。只有这样。才能使深基坑施工技术工程得以完整地进行下去。

第三,在施工过程中,需要不断收集变形和力的信息。比如在安置桩锚支护体系时,要进行一系列的关于变形和力的信息收集工作。第一步是通过设置在桩身上的应变仪随时测量桩身的受力情况,第二步为通过设置在锚杆端部的测力计随时测量锚杆的锚固力大小,第三步则是通过及时测量地表有代表性的点的位移来监测地表的侧向位移和地表沉降等。通过这三部的工作就可以得出比较清晰的有关力和变形测量值,再根据这些拘束就可以了解护坡桩和锚杆的情况。在这一信息收集过程中,地表位移是非常重要的一项依据。

第四,在施工过程中,需要考虑时空效应。许多学者认为在进行深基坑施工时需要考虑时空效应。这也是上文提到的信息化施工技术的重要体现。深基坑技术的对象是土,而土体因其蠕变的性质而常常出现随时间变形的情况。土体的变形会导致施工速度的减慢,因此,如何控制土体变形成为一个棘手的问题,在长期实践中,施工技术人员发现了解决这一问题的办法——缩短基坑面的暴露时间。

第五,在施工过程中,需要采取合理的内支撑体系。土木工程中的深基坑施工技术需要内支撑体系起支撑作用。内支撑体系内容多种多样,包括水平桁架式、单跨压杆式、多跨压杆式、双向多跨压杆式、大直径环梁与辐射状支撑相结合、井字撑与斜角撑结合、竖向斜撑等各式各样的支撑方式。我们在使用内支撑体系时,需要根据深基坑的条件来选择合适的方式,因为实践证明在,在相同的条件下,当同一个基坑采取不同的支撑方式时,其基坑受力将会呈现极为不同的状况,只有采取合理的内支撑体系,才能保证基坑合理受力。否则,基坑受力不合理会对基坑的安全状况产生极大的影响。当我们采取适合基坑条件的内支撑体系时,就可以较为科学安全地转移水土压力,从而达到使基坑更为稳定的目的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,采取合理的内支撑体系还可以极大地节约施工时的材料的使用数量,降低设计坑施工工程的总造价。

3.案例分析土木工程深基坑支护施工技术的应用

根据实例工程深基坑施工现场的地质条件和周边环境,提出以下几方面的深基坑支护施工技术应用建议:

3.1支撑方案的制定

实例工程深基坑支护方案需要满足以下两方面的基本要求:一方面是便于开挖,为保证支护结构不会影响基坑的正常开挖,方案当中所拟定的支撑方案,可分为2道支撑,并采用开挖与支撑施工交替进行的方式,从地面直接开挖到第1道支撑的位置,在距离开挖面6.5m的位置,设置用于施工的临时性道路,以及架设第1道支撑,然后继续开挖到第2道支撑的位置,布置高程6.5m的第二道支撑。另一方面是控制成本,在满足深基坑基本支护需求的基础上,支撑方案应该在工程成本承受的范围内,既要保证支护结构的标准化,还要考虑支撑结构的 制作成本,因此笔者建议采用钢筋混凝土支撑方案,通过对地下连续墙弯矩的计算,确定支撑的配筋强度和位移要求。结合工程需求,方案选择了4道截面尺寸为600×600mm的内支撑,并在保持支撑4.5m竖向间距的基础上,利用钻孔灌注桩作为支撑的中间立柱。

3.2连续墙强度分析

连续墙的强度主要体现在极限弯矩方面,需要根据结构的尺寸和配筋的情况,根据墙厚、单位单独、墙材料、钢筋强度,计算出各墙段的允许极限弯矩。案例建筑工程的连续墙厚度为0.8m、单位宽度为1m、钢筋强度310Mpa,采用C25混凝土,其高程分为非加密区和加密区,两个区域高程的挡土侧和开挖侧配筋情况各不相同,工程通过计算,确定高程0.0m~4.0m的允许正弯矩值为5.01×102,高程-4.0m~-22.0m的允许正弯矩值为1.576×103,高程-22.0m~墙底的允许正弯矩值为1.576×103。

3.3布置钢筋混凝土支撑

钢筋混凝土支撑的布置,目的是为了便于深基坑土方的开挖,以及创造控制连续墙强度的有利条件。案例工程深基坑钢筋混凝土支撑的布置,根据支撑方案和连续墙强度分析结果,一方面是充分利用已有的中轴线支撑柱,设置准确的支撑作用点,笔者认为可以在横向支撑的两端位置,加设“八”字型的小支撑体,其中支撑体水平方向的投影长度与竖直方向的投影长度皆为3.5m。另一方面在基坑开挖到16m深之后,保证基坑的最大位移量在50mm以内。工程钢筋混凝土支撑的布置结果,大致如下:

(1)高程设置一道支撑,支撑标高、截面、水平间距;

(2)高程设置两道支撑,第一道支撑的标高-2.0m、截面800×600mm、水平间距12m,第二道支撑标高-6.5m、截面800×800mm、水平间距12m;

(3)高程设置三道支撑,第一道支撑的标高-2.0m、截面、水平间距12m,第二道支撑标高-6.5m、截面、水平间距12m,第三道支撑标高-9.5m、截面、水平间距12m;

(4)高程布置三道支撑,第一道支撑的标高-2.0m、截面800×600mm、水平间距12m,第二道支撑标高-6.5m、截面、水平间距12m,第三道支撑标高-9.0m、截面、水平间距12m;

(5)高程布置四道支撑,第一道支撑的标高-2.0m、截面800×600mm、水平间距11.4m,第二道支撑标高-6.5m、截面、水平间距11.4m,第三道支撑标高-10.0m、截面、水平间距11.4m,第四道支撑标高-13.0m、截面、水平间距11.4m。

4.结语

在深基坑工程中,设计是核心,监测是手段,施工是保证。一个支护设计方案是否合理,决定着基坑工程的成败。怎样判断设计方案是否合理,有两条标准:一是保证基坑及周围环境的安全;二是工程造价最低。只要我们认真进行方案优选、方案论证,设计计算理论不断改进,施工工艺不断完善,积极推行信息化施工,我国的深基坑工程将进入蓬勃发展的新时期。

参考文献:

[1]黄强编著.深基坑支护工程设计技术[M].北京:中国建材工业出版社,2015・

[2]高大钊主编.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社,2014

[3]白蓉.建筑深基础逆作法设计与施工技术研究[D].安徽理工大学,2013.

[4]车隆轲.浅议进度和质量控制在建筑施工中的作用与关系[J].同煤科技.2015,(04).

论文作者:谭沛林

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/12

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

谈基坑支护技术在土木工程中应用论文_谭沛林
下载Doc文档

猜你喜欢