摘要:随着我国建筑工程的不断发展,各种大规模的地下空间开发越来越多,对基坑工程的要求也越来越高,边坡支护技术可以为建筑物地下施工及基坑周边环境提供安全保障。从目前建筑工程实际来看,特别是在高层建筑中,深基坑支护施工技术得到了重要应用,不但满足了高层建筑地下空间施工的实际需求,同时也保护了周边环境,具有良好的社会经济效益。为此,我们应该对建筑工程中的深基坑支护施工技术进行全面分析,提高深基坑支护施工技术的整体质量,[1]力争做到安全适用、保护环境、技术先进、经济合理。
关键词:基坑开挖,边坡支护,施工技术
1深基坑工程与支护技术概述
经济建设的迅猛发展,促使超高层和大型建筑涌现,基坑工程呈现出“场地紧凑、开挖深度大、距离周边已有建筑物近、基坑平面尺寸和规模大”等特点。深基础施工是大型建筑施工的重要环节,而要确保建筑物地下顺利施工,深基坑支护结构技术则是关键。
根据建设部建质200987号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定:一般深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或,或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。由于我国城市建设迅猛发展,深基坑工程问题也越来越明显,已成为困惑人们的技术热点及难点。深基坑属临时性工程,一般处于城市中密集的地下管线、道路桥梁、既有建筑物近旁,但与永久性基础结构或上部结构相比,深基坑的技术更加复杂。从另一面讲,深基坑设计要以勘察报告的技术参数为重要依据,开挖时可引起支护结构位移、基坑内外土体变形等情况,通过对实践经验的总结和积累,已经逐渐制定出了相应的计算图式、设计标准及安全等级。
2对建筑工程基坑支护详细的介绍
2.1基坑支护工程主要是为了确保基坑的开挖安全、周边环境尽量少的被损坏以及保证地下主体结构的施工安全而采取的支护措施,其中还包含基坑土方开挖、降排水和施工设备的使用等,这些环节共同构成了基坑支护工程。如今建筑工程开挖深度在不断增加,基坑面积也在不断增大,这就给建筑工程支护施工提高了难度。建筑项目基坑工程是较为复杂的工程,其中有很多无法确定的因素会影响施工质量,包括土力学中的强度、防水和变形等方面的专业知识,这需要相关人员不断研究,并在施工过程中积累经验,不断完善基坑工程的施工技术。
2.2建筑工程在施工过程中,为了更好的利用地下空间,这就给建筑工程基坑支护施工提供了很大的发展空间,基坑工程就是为了确保基坑开挖及地下主体结构施工的安全性,还要尽量降低对周边环境的影响。地下建筑工程不仅要进行基坑土方开挖,还要做好基坑支护工作,降排水工作也要重视。
3深基坑支护结构设计
深基坑支护设计主要指的是支护体系的选型,即支护结构、支撑体系、降排水的方案比较和选择,设计过程中需要考虑地面超载、施工荷载、水压力和土压力等。
支护结构的选型涉及有经济和技术因素,必须满足施工要求,同时确保减少对周围结构的影响,且要收获一定的经济效益。另外,支护结构挡墙与支撑体系的选型必须通过配套研究才能确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程施工过程中,常用的支护体系主要包括以下几种类型:
①桩锚支护:钢筋混凝土灌注桩+预应力锚索支护形式,预应力锚索设置在支护桩桩间土内,锚索之间通过槽钢或钢筋混凝土腰梁进行连接,常见采用一桩一锚形式。桩径常用直径600-1200mm,预应力锚索成孔直径为130mm,预应力锚索材料采用高强度钢绞线。桩锚支护抗弯能力强,变形较小,且经济效益良好。缺点是保留在地基土中,对日后地下工程施工可造成一定影响。
②地下连续墙:常用厚度600-1000mm,在地下水位较高的软土地区,基坑深度大,与地下管线相距较近时,主要考虑此种支护方案。其刚度大,变形小,但造价较高;
③土钉墙:利用土钉加固后的原位土体,对基坑边坡土体进行支护的一种方法。由混凝土面板、土钉、加固的原位土体组成,适用于地下水位以上或密实性较好的地层,基坑深度不超过12m,其造价较低。
④钢板桩:主要包括热轧锁口和槽钢钢板桩两种,热轧锁口钢板桩囊括H型、一字型、U型及组合型,其中U型比较常见,即互相咬接形成板桩墙,可重复使用;一般用于止水或者深度较浅的基坑,造价较低。
⑤支撑体系:基坑深度较大时,在强度和变形上,悬臂桩无法满足且预应力锚索不宜施工时采用。目前内支撑主要有钢筋混凝土和钢结构支撑体系两种不同类型,钢结构支撑常为H型钢和圆钢管,钢结构支撑时,利用液压千斤顶施加预应力,可减少支护结构变形。
⑥基坑降排水:一般采用止水帷幕+降水井方式进行降排水。止水帷幕采用搅拌桩或旋喷桩,桩径通常为600-800mm,旋喷桩或搅拌桩采用单排或者双排,咬合长度为150-250mm;当采用落地式止水帷幕时,降水井通常设置在基坑内;当采用悬臂式止水帷幕式,降水井通常设置在基坑外;
4深基坑支护技术施工的影响因素
深基坑支护技术施工过程中,易产生基坑失稳、桩体变位、土体滑移、支挡结构漏水等病害,对构筑物及地下管线的安全造成一定威胁。造成上述基坑工程支护问题的因素较多,其中土质条件是造成基坑事故的重要因素。支护施工中,涉及的问题主要有以下几种[2]:边坡开挖不规范;施工与设计存在较大差异;支护结构强度未达到设计要求进行开挖;土层开挖和边坡支护不配套,开挖后未能及时支护;施工质量差;施工监理不到位等。对此,需要施工单位严格按照方案和组织设计进行施工,同时施工单位和设计单位要尽量避免上述支护问题的发生。
除此之外,施工临时荷载、温度应力、雨雪等恶劣天气是不可预见的,这些可促使滑坡、坍塌、底部隆起等安全事故的发生,对建筑基坑及支护结构的影响十分严重。因此,在条件允许的情况下,尽量减少深基坑工程的暴露时间,同时避开雨季,在深基坑开挖后及时对垫层混凝土进行浇灌,并建造地下结构,抓紧时间回填基坑。
5结语
将基坑支护技术充分的应用到现代工程的建设活动中,不仅能够充分的提高工程的建设质量与基坑施工的效率,同时也能在一定程度上降低工程建设所需要的成本。由于基坑支护施工是一种临时性的建筑工程施工,其主要的作用是为了能够确保工程建设工作能够安全、顺利地开展进行,同时减少对基坑周边环境影响。因此,在进行基坑支护施工过程中要求我们必须确保基坑支护的安全性与稳定性,综合考虑工程建设中的各项问题,为基坑支护施工设计出一套安全适用、保护环境、技术先进、经济合理而又完善的方案,并要求其必须严格依据方案内容施工,使其能够在最大程度上确保基坑支护安全。
参考文献:
[1]JGJ120 ~ 2012《建筑基坑支护技术规范》.
[2]王玮,王宁.高层建筑深基坑开挖井点降水施工技术[J].石家庄铁道学院学报.2015(03)
论文作者:柯善鸿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
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