杨镇
中国华电科工集团有限公司 内蒙古 赤峰市 024005
摘要:结合实际,以某建筑工程实例为研究对象,探讨深基坑安全支护技术应用的应用情况,首选对基坑变形控制内容进行分析,其次从基坑塌方控制、基坑漏水控制以及基坑水平位移控制方面进行分析,希望分析后能够给相关工作人员提供一些参考。
关键词:建筑工程;深基坑;安全支护技术;应用
0前言
近年来我国的建设工程发展速度非常快,工程的建设规模也逐渐的增大,深基坑支护施工技术由于是建筑工程中要的施工技术,所以对于该技术也提出了更高的要求,在整个施工的过程中,其防水、围护与挖土等环节都是非常关键的,一旦有环节出现问题都会造成深基坑支护系统的质量和安全性受到极大的影响,所以需要加大力度管理,以切实提升工程的质量。
1工程概况
某建筑项目的总体占地为 17 078.86 m2,建筑面积为81 296.893 m2。根据工程的特点以及实际情况,决定选择使用深基坑技术来进行施工,因为该施工地区比较特殊,为了要保证工程不会出现任何的变形、塌方、渗水等等问题,需要严格执行国家标准以及行业技术规范,在施工范围内进行详细的地质勘察,以决定最佳的施工技术。因为该地区的地下水主要来自于自然降水,也是浅水,一般都是通过地下径流来排泄,在砂砾层中广泛存在。
2建筑深基坑施工技术
在施工开始前,进行全面的地质条件和水文状况的分析,将本次工程中的深基坑安全支护设计为半径为13m的拱形形式,桩基础的长度与直径设计为14m、1m,桩体间隔平均距离为2.4m。具体的施工安全基础措施如下所示。
2.1基坑变形控制
对于基坑变形方面的控制,需要保证桩顶、桩体的水平处于同一范围内,施工的过程中应用的是排桩施工,在土体与其他外部荷载的影响之下,从而产生了竖直的压力,此时所产生的梯形面积中合力为313kN/m,该合力的大小并不会保证土体结构的稳定性,笔者认为将其转化成为侧向压力,从而可以形成了370kN/m的三角合力。转换之后基坑的爱娃深度可以达到7.33m、坑底的荷载可以达到14.1kN/m3,根据现场的环境来布置7根桩体,单桩中存在0.43t的法向荷载,还要确保其他的技术参数达到工程的需要。最终需要保证桩顶结构部分的水平位移量为2mm,整个基坑桩基的法向荷载为136kN/m。对于桩体结构的水平位移量,经过了现场的测量之后可以发现,水平位移量为5mm,在应用的过程中基坑与周边建筑结构的交界处,其主要体现的是水平与垂直荷载。
2.2基坑塌方控制
基坑塌方的预防方面,应该严格控制桩体结构的弯矩参数,主要的目的就是为了可以确定桩体的受力规律,然后确定最大负弯矩参数,将其作为基坑防护的参数。经过大量的施工实际情况的现场勘察分析可以发现,其中发现了基坑底部上部的3m位置上,在桩体最大弯矩的集中位置,其为750kM•m,而基坑底部的位置不存在剪力,为了可以确保最为负弯矩的平衡性,按照下述计算式来进行平衡条件的确认:T + Ep(x) = Ea(x) - TB,其中,x 为最大弯矩点对于顶部间隔距离;Ea(x)为在距离桩顶 x 深度所存在的涂鸦合力;Ep(x)为在距离桩顶 x 位置上所受到的被动压力。依据平衡状态的计算条件,按照下式 Mmax= Tx + Ep(x) - Ea(x) - Tb(x - 3)确定的负弯矩参数,即为 824 kN•m。也就是说,深基坑的施工弯矩处于截面位置上,在坑内位置上设置负弯矩,坑外则确定为正弯矩。按照该工作原理来桩基的弯矩参数确定,保证正负弯矩处于平衡的状态下,这样才能有效的防止基坑出现坍塌事故而影响工程的安全性。
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对于预防现场出现塌方的情况出现,在基坑开挖施工到深度为7m以上的情况下,如果存在基坑东侧的坡土蠕变的问题,此时应该在边坡土体出现渗漏水软化的问题下,也就会存在局部塌方的问题,考虑到现场的具体状况,确定使用了分段清除塌方与砌筑挡土墙的方式来提升强度性能。在施工的过程中使用2台挖掘机来将坑体内部的土体取出,然后将其堆积在东侧边坡上,并且根据需要实施分层碾压施工,然后在该位置上形成了结构性能非常强的土坝,在东面边坡的位置行施工高度为20cm的挡土墙。
上述所说的基坑塌方的防治方法,在塌方的位置上来设置剖面试算点,然后将支护桩体结构的性能来进行分析,容易受到垂直裂隙膨胀力的影响,此时应该按照土压力的计算确定,然后可以准确的确定承载载荷、基础结构的深度、附加应力等参数,从而可以保证整体结构的质量达到标准的要求。
2.3基坑漏水控制
基坑在开挖施工的过程中应该自西向东开挖,待深度达到了设计要求的1/3位置时,在西南位置上应该设置高旋喷桩止水结构,此时容易存在漏水的问题,在回填粘土部分,其漏水的位置上容易出现裂缝问题,其宽度为5cm。深入的分析其形成原因,一方面是因为插入基坑桩锚筋骨,导致了桩体结构的变形问题出现,在桩基出现拉裂时,支护桩体结构就会想坑内位置偏移,从而产生了漏水裂缝的问题;另外就是周边的土体结构具备较强的透水性,从而形成了水头的压力。对于基坑出现漏水的问题,此时就应该在基坑内部进行堵漏处理,在基坑内部应用防潮、抗渗性能的材料进行施工,要应用具备环保效果的材料。基面的处理之后,应该在渗漏位置上开凿出孔洞,并且及时将残渣、积水清理干净,同时使用1:0.2的堵漏材料进行封堵,并且使用木锤进行凿实,保证其密实度达标,不再出现漏水的问题,最后将封堵周边10cm的范围内涂刷一层堵漏材料。
对于外侧结构部分的堵漏施工,此时所选择使用的材料主要就是水玻璃原浆与普通硅酸盐水泥材料,此时应该根据要求来加入适当的膨胀土,比例为3%,主要就是为了防止水泥砂浆出现离析的情况,在该过程中应该通过钻孔机进行孔位的布置,漏水处要进行钻孔施工,保证其与渗漏位置连接起来,然后应用注浆泵将制作完成的浆液注入到地层内,此时的施工压力应该控制在0.15 MPa ~ 3 MPa 之间,然后将浆液全部投填充到土体结构内,结构内部空洞会填满,提升了结构的防水性能。如果注浆施工阶段中存在有流水口有粘稠液体流出,应该使用布片进行封堵,直到孔口返浆为止。采取上述的操作方法进行封堵,可以有效的保证坑内不会出现任何的漏水与流泥的问题,该中施工方法效果非常好。
2.4基坑水平位移控制
本次工程在开挖施工结束之后,基坑内部出现了水平偏移的问题,并且基坑拱顶周边的位移量大于拱脚的位移,此时可以确定目前的直线支护能力并不能限制拱形支护侧位移。对于基坑结构的整体位移问题,此时应该充分的考虑到基坑的空间效应,特别是需要在排桩支护的过程中进行土体结构的防护,此时可以扩大土拱效应,在该位置上进行开挖土体施工,此时可以直接释放拱形土体的约束,直到将开挖水平区域达到稳定性的要求。此外,基坑周边位置所出现的沉降问题,应该采取措施来控制基坑水平位移量,一方面能够充分的保证土体存在平衡性,还能够将沉降量与开挖深度比例保持在2%以下;另外一个方面就是基坑周边的土体沉降量比较小的情况,在基坑壁的一段位移量内,应该重点确认土体的摩擦力,保证土体应力场的变化,然后在开挖卸载的过程中,增加土体的承载性能,沿着基坑深度方向来增加应力,并且保证开挖深度达标,以防止地基出现稳定性不足的情况。
3结语
本文主要通过实例来分析建筑工程项目深基坑工程安全的施工方法,从而可以有效的控制基坑出现变形、塌方以及渗水等问题,在工程实践中,要考虑到实际情况,选择合适的施工技术,以提升工程的质量。
参考文献:
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[5]王彬.浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术[J]. 建筑知识. 2017(04).
论文作者:杨镇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/5
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