深基坑支护工程施工技术管理重点与方法的分析论文_钟钦盛

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摘要:伴随着我国经济的快速发展,建筑工程的建设力度不断加大。对建筑工程而言,深基坑支护工程施工质量的优劣直接影响着建筑工程的安全。本文先简单介绍了建筑工程中深基坑支护技术的应用现状,结合深基坑支护工程实例分析其施工技术的管理的重点与方法,希望能有一定的参考价值。

关键词:深基坑支护;施工技术;管理;重点

1.引言

基坑支护施工、设计是深基坑工程的关键所在。深基坑支护施工中一旦出现问题,不仅会对深基坑本身的安全造成危害,还会对周边的地下设施、道路桥梁以及建筑物产生不利影响。虽然我国在深基坑支护施工技术上积累了一些经验,但是在实际应用过程中也存在一些问题,因此对基坑支护工程施工技术管理的重点和方法进行分析研究是很有必要的。

2.我国深基坑支护技术的应用现状

2.1深基坑支护

深基坑支护是指为保护地下结构施工和基坑周边环境的安全,对深基坑侧壁和周围环境采用支挡、加固和保护的措施。由于楼层的增高,地下基坑的深度也随之增加,从而引起了很多安全问题。目前我国由于施工技术管理不到位,造成很多施工事故的发生,对工人的生命安全带来严重威胁,所以深基坑支护工程的重要性不言而喻。

2.2施工技术的应用现状

经过多年的实践经验积累,我国已经基本建立起了一套根据不同经济条件、不同地质条件、不同地形的深基坑支护技术体系。主要有钢板桩支护、地下连续墙、柱列式灌注桩、搅拌桩支护、排桩支护、土钉墙支护等多种施工技术。若深度为15m左右、地质条件良好的深基坑可选用土钉墙技术;深度为10m以内的深基坑可选用搅拌桩技术和土钉墙技术。搅拌桩支护技术通常可用于挡水、挡土。而土钉墙技术是目前国内外深基坑支护工程中最为常用的施工技术,既可联合其他支护技术使用,又可单独使用,大多应用于地下水位过低的地方。

3.工程实例

3.1实例

现有一基坑工程,开挖整体近成矩形,其中基坑东西向长约108米,南北向长约为72米,基坑周长约329.3米,坑底面积约8045平方米,基坑平均开挖深度为7.7米。根据现场勘察资料可知,本工程地下水按其埋藏条件。主要为潜水,微承压力水和承压水,影响基坑工程的主要因素为周围已有建筑物。因此保证已有建筑的稳定是关键的工作。从开挖土层来看,仅表层填土层、土质软弱、直立性差,对基坑开挖有不良影响,下次土体分布稳定、地基稳定。

我们在开挖过程中对关键部位设置了相应的监测点,在支护结构方面,紧邻高层建筑一侧采取双排桩灌注桩结合深层搅拌桩支护,紧邻住宅楼两侧设置单排钻孔灌注桩结合深层搅拌桩,紧邻道路一侧仅采用深层搅拌桩。其中钻孔灌注桩搅拌桩直径大部分为850mm,单排桩间距为1500mm,双排桩排间距为1800mm,与深层搅拌桩间距为400mm,以上距离均为外边距。

我们在高层建筑、住宅楼、道路附近设置了若干检测点,以动态观察已有建筑的稳定性,同时对基坑周围土体以及桩体的水平位移也进行了监测。本次监测内容主要有基坑侧壁及桩体的水平位移及周围已有建筑的竖向位移,从监测结果来看,该支护方案有效的控制了基坑的变形,而且高层建筑。住宅楼及道路变形等均在控制范围内,满足工程的要求。其中基坑南侧大道路沉降、东西两侧侧住宅楼及北侧高层建筑沉降均在6mm以内,钻孔灌注桩桩顶、搅拌桩桩顶以及基坑侧壁土体水平位移在12mm以内,说明工程设计是非常成功的。

某基坑工程位于深圳市盐田保税区,基坑开挖深度约9.80m、9.9m、坑中坑开挖深度3.80m,基坑周长约387m,面积约8896m2。基坑近似呈长方形,东北侧为市政道路,东南侧为7层楼房及110KV变电站,西南侧为空地,西北侧为厂房。

本基坑实行动态设计和信息化施工,采取的监测项目有:

(1)桩顶水平位移采用全站仪观测;

(2)桩顶竖向位移采用水准仪观测;

(3)深层水平位移采用测斜仪观测;

(4)立柱沉降、基坑周边地表沉降、管线沉降、建筑物沉降及道路沉降采用水准仪观测;

(5)支撑应力采用钢筋应力计观测;

(6)基坑周边地下水位采用水位观测井观测。

3.2施工技术的要求

由上述工程实例分析可知深基坑支护施工往往具有以下一些施工技术要求:选择适宜的支护技术,按照建筑物所处的地质条件、基坑边缘距、占地面积等进行合理设计。由于建筑工程施工中深基坑支护既要有良好的止水效果,又务必要有效地保障基坑四周稳定,所以,应该选择行之有效的深基坑支护方法,在最大程度上避免影响和危害周围的地下管道、建筑另外还要注意在施工过程中,保障施工人员的人身安全不受侵害,从而减少工程的后顾之忧。

4.深基坑支护工程施工技术管理重点与方法

4.1深基坑工程的施工控制

深基坑支护施工技术是一项较为复杂的系统工程,包括防水、围护、挡土、挖土等多个环节,任何一个环节出现问题都可能导致深基坑支护施工失败,甚至还可能造成人员和财产伤亡。施工单位一定要结合实际情况来制定施工方案,严格按照相关的技术规范、施工组织设计、施工规程组织施工,并严格加强过程控制。例如:不宜在雨季开挖膨胀土地区,需精心组织施工特殊土质地区,认真分析地下设施、周围建筑物、地质勘测报告等信息;软土地区分层处不宜开挖过深,如果挖土进度过快或者挖土高差太大,很容易使得土体的抗剪强度大幅度降低,土体原来的平衡状态也会被改变,这样一来,就会使得土体在水平方向出现一定的滑移,甚至还有可能会造成坍塌事故。

4.2控制好深基坑周围土体止水问题

深基坑工程若处于地下水位较高的地区,那么地下水对其影响较大。众所周知,地下水的来源较为复杂,一般为渗漏管道水、雨水、承压水、上层潜水、上层滞水。因此,应该综合考虑多种因素,结合地质部门提供的资料,从深基坑工程的排水、降水、防水3个方面考虑,对深基坑周围环境、地下水的成因进行深入分析。切忌不能采用连续抽水的方式来降低地下水位,不然的话,很容易引起周围建筑物出现不均匀沉陷,甚至很会使得出现管涌、坑底流沙等现象,大大地拖延了施工工期,增大了处理难度。目前对于高水位地区深基坑支护通常采用止水帷幕来进行止水,施工方法主要有压力注浆法、粉喷深层搅拌法、浆喷深层搅拌法、高压喷射注浆法等。如果发现止水帷幕效果不够好,可能会出现渗水较多的现象,增加造价,延误工期。

4.3突发事件的安全处理

建筑工程施工是一个参与人员多、周期长、投资大的过程,那么必然会在施工的过程中出现很多问题。在深基坑支护施工中,应该做好突发事件的处理准备。常见的有:止水帷幕的施工影响;地下障碍物影响;相邻建筑工地施工的影响,如开挖土方、打桩、降水等;出现持续多日的狂风暴雨,气候严重不正常;基坑支护局部出现沉降、裂缝,且成因不明;基坑内流沙、管涌等。一旦出现这些事故,那么应该在第一时间采取应急预案,及时进行处理。

4.3.1基坑不稳定或变形过大

(1)每期基坑监测数据及时通报给设计人员。

(2)基坑施工和使用过程中,当出现支护体系变形过大的情况时,可对坑底土体进行分块、分段进行被动区加固,或增加支撑体系,或在基坑外采取注浆等主动区加固措施,具体根据设计人员要求进行加固处理。

(3)管理班子成员24小时在现场值班,24小时备有一定数量的机械、砂袋等材料、作业人员。施工过程中,挖土机现场不少于2台,司机驻现场,应保证随叫随到;应保证在出现异常情况时有施工工人及时进行抢险工作。

4.3.2.地下水渗漏

(1)基坑护壁局部有地下水渗漏时,如果量不大,渗出物为清水无泥土夹杂,且周边环境较简单,水土流失影响不大时,可不处理。

(2)对渗漏量较大但没有流砂现象、且对周围影响不大时,可采用"引流-修补"的方法:在渗漏较严重的部位,先在支护结构水平(略向上)打入一根钢花管,将水引出,然后将其周边加入速凝剂的混凝土或砂浆修补封堵。

(3)如果渗漏较严重,用混凝土封堵达到一定强度后,再将钢管出水口用软布等封住。如封住管口后出现第二处渗漏时,按上述方法再进行"引流-修补"。

(4)在地表寻找漏水点,防止生活污水等地表水渗入地下。

(5)如果渗漏很严重,要在支护桩后采用注浆或高压旋喷桩封堵。注浆浆液中应掺入适量水玻璃,使其能尽早凝结。也可采用高压喷射注浆方法。为防止堵漏施工时浆液喷涌及对支护结构产生次生压力,在施工前应对坑内局部反压回填土,待注浆达到止水效果后再重新开挖。

(6)地下水水位变化超过报警值时可采取回灌处理。

4.3.3地表局部坍塌

由于水土流失等原因,桩后地表可能会局部塌陷。塌陷后应立即采用混凝土或水泥石粉碴填充处理。填充前应对桩表面加固处理,防止桩间旋喷桩被混凝土挤压破坏。

4.3.4管线保护措施

(1)场地内管线,需要移出;

(2)当管线沉降超过报警值时,应立即查找原因,进行加固处理,必要时将管线露出进行悬吊处理。

4.4深基坑支护的信息化管理

深基坑施工技术管理的重点就在于对于深基坑整体稳定性和刚度进行监测,也就是对基坑底是否变形和隆起、深基坑支护结构是否有裂缝、是否会在水平方向出现倾斜或位移、是否会产生沉降、结构是否会发生变形等进行准确的观测。

深基坑支护的信息化管理实质上就是安排专业的监测人员来监测周围建筑物及基坑现场数据。按照所监测到的岩土变位或基坑支护结构等情况,来对监测资料进行动态分析,对照报警标准,对位移变化的频率、方向、大小进行全面掌握。一旦发现险情,立即预报,并采取相应的应对措施来确保深基坑支护工程安全。

5、结束语

深基坑支护工程质量与安全管理对于建筑工程施工来说非常重要,施工单位应重视深基坑支护施工技术管理、提高管理水平;施工人员需要努力提升自身专业技术水平,加强施工管理,优化施工工艺,大力提高深基坑施工工程质量和安全,实现我国建筑施工的可持续性发展。

参考文献

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[3]梁晓玲,王坤.张贵庄雨、污水处理泵站深基坑支护技术初探[J].中国新技术新产品.2010

[4]李慧慧,贺拿.桩在深基坑支护中的应用[J].科技传播.2010

论文作者:钟钦盛

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/17

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