摘要:随着我国建筑业的快速发展,建筑高度越来越高,建筑基础设计越来越深。要求施工单位科学合理地组织建筑开挖工程与基坑防护施工,这是提高施工工程质量与施工进度的保障。
关键词:建筑基坑施工;防护技术;研究
1前言
深基坑防护施工技术在我国建筑工程中已有多年的实践经验,但是相比较发达国家来说,技术上的相关环节仍稍显不足,但是总体来说符合目前我国建筑施工的相关要求。深基坑防护施工可以根据不同的地貌特征采用不同的技术,因地制宜的完成施工任务。目前在我国,建筑施工对于深基坑防护技术的应用主要包括钢板桩支护、钉墙支护、排桩支护等多种技术。其中土钉墙支护技术由于其既可以单独使用也可以与其他支护技术相结合应用,因此在建筑施工中是一项适用最广泛的支护技术。此外,针对5-10米的深基坑主要采用搅拌桩技术或者是钉墙技术,而15米以上的深基坑则采用土钉墙技术,这样分情况分场合,保障深基坑防护技术能够在建筑工程中发挥重要的作用。
2基坑防护的内容与特点
基坑防护是指建筑物地下部分施工时,需开挖基坑,进行施工降水和基坑周边的围挡,同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行监测和维护,确保正常、安全施工的一项综合性工程,其内容包括勘察、设计、施工、环境监测和信息反馈等工程内容。
基坑防护是一门综合性很强的新型学科,它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等学科问题。于是基坑防护工程作为土木及建筑工程中的重要组成部分,越来越受到人们的关注和重视。一方面是基坑防护的事故不断产生,特别是一些重大深基坑防护工程的事故教训非常深刻。总得来说深基坑工程主要具有以下特点:
2.1基坑防护具有很强的综合性
基坑防护是岩土工程、结构工程以及施工技术相互交叉的学科,基坑防护工程涉及土力学中强度、渗流和变形三个基本课题,三者融合在一起,需综合处理。
2.2基坑维护体系安全储备小,具有较大风险性
当防护结构仅仅作为地下主体工程施工所需要的临时支撑时,其使用时间不长,属于临时工程。通常,基坑围护是临时措施,地下室土体完成时围护体系即完成任务,与永久性结构相比临时结构的安全储备要求可小一些。基坑围护体系安全较小,因此具有较大的风险性。
2.3基坑支护区域性强
岩土工程区域性强,基坑防护工程则表现出更强的区域性。不同地区岩土力学性质千变万化,即使在同一地区的岩土性质也有区别。因此基坑工程的围护体系设计与施工和土方开挖要因地制宜,根据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。
2.4基坑防护理论不成熟
尽管深基坑支护技术取得了丰硕的成果,但在理论上仍属尚待发展的综合技术学科。目前基坑支护理论的研究尚不完备,还不具备结构可靠性的概率指标。
2.5作用因素存在不确定性
作用因素的不确定性主要体现在外力的不确定性,岩土性质的不确定性和一些偶然变化所引起的不确定因素。
3深基坑施工应注意的问题
3.1施工降水不宜过快,降水过程中应加强周边建筑物、管线和地表沉降监测。土方开挖必须在水位监测指导下进行。
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3.2施工过程中注意基坑周边用水管理,加强管线渗漏情况观测,切断基坑周边水源补给途径。若放线坑壁有渗漏情况,应查清原因,切忌盲目注浆堵漏。
3.3在施工中应严格控制基坑周边堆载,基坑周边2m 范围内严禁堆载,基坑周边1.4 倍坑深范围应控制堆载。
3.4土方开挖必须与支撑架设同步施工,按设计要求分层开挖,严禁超挖和掏底开挖。开挖段的长度必须根据基坑深度和坡度合理确定,不宜过长。当基坑挖至设计标高后,必须马上浇筑垫层混凝土。进一步减少基坑变形值。底板混凝土必须在5~7d内完成,相应结构层施工及时跟上,以建立永久的受力平衡体系,从根本上控制住基坑变形。
3.5加强施工监测,掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护效果,以便随时调整设计参数及基坑施工方案,确保基坑安全可靠。
4建筑基坑施工防护技术研究
为保证基坑工程的顺利开工,使其工期及工程质量得到保证,便要不断的完善基坑施工防护技术。具体而言主要的施工防护技术主要有以下几个方面:
4.1要保证基坑防护技术的合理性和科学性
基坑开挖技术的合理性对于基坑施工工程整体质量以及防护的有效性等都有着重要的影响。在工程开挖时,应该以分层分段开挖的方式来控制土方的厚度,并且应该严格执行施工设计方案的要求,避免基坑开挖的盲目性所带来的基坑支护体系上的受力不均等现象。而测量放线等应对开挖位置以及深度等做好相应的监测工作,减少开挖深度不合理或者是超挖等现象的出现,从而有效的解决人工成本也保证工程的进度。另外,在基坑施工中,为了减少一些基坑荷载的积累以及支护变形的发生,在分段开挖中,在支护体系之前预留相应的被动土体,等基坑施工完成之后再对该部分土体进行开挖。基坑开挖中将机械开挖与人工开挖有机结合,以保证底部土体的自然结构避免一些超挖现象。对于一些大面积的开挖施工,应该进行统一的开挖,并及时铺设垫层,保证基坑的稳定性。
4.2合理的利用降排水方法来保证施工的质量
基坑施工中,可能会遇到地下水等情况,在基坑开挖前应该对施工地区的地下水等影响工程施工的水流情况进行充分的勘察分析,综合利用明排水等方式进行集中排放,在坑底积水被排除后再施工。施工中可能会出现一些坑壁渗水的现象,为了保证工程施工的顺利进行,将水流的疏通和堵塞等方式有机结合,实现对该种渗水的有效控制。
4.3注重防护处理措施的综合应用
在实践中,为了保证基坑工程的稳定性及施工的质量,在施工的过程中结合基坑的实际情况,综合应用多种技术来保证工程的顺利开展。土钉墙技术是基坑施工中常用的一种防护处理方式。它是在土层中钉入成排的土钉,在土钉之间置入钢筋网及混凝土,建立一个比较坚固的防护体系。这种支护技术具有操作简便的特点,并且能够有效的缩短工期,保证经济效益的实现。喷锚网的支护是基坑防护中应用较多的另一种技术,它是通过喷入混凝土并且植入锚杆等方式,并结合钢筋网的应用来形成一个完整的支护网,通过这种方式能够实现较好的防护性能,在一些地质条件较差的基坑中得到了较多的应用,并且其施工的灵活性以及造价低等都使其使用范围扩展。通过水泥土挡墙和基坑底部加固等方法的综合应用来防止基坑周边土体的滑动,降低施工成本。
5结语
建筑施工中,基坑工程是一个重要的临时性工程,它对于建筑物整体的安全以及工期、质量等都有着重要的影响。为保证基坑施工的安全以及施工的顺利行,要不断完善基坑防护管理措施,并不断的优化防护技术,结合基坑的实际情况选择适宜的防护技术。在防护技术应用中,对于施工的材料及具体的工艺进行有效的控制,综合应该钢筋、混凝土支护结构并配合应用注浆技术,来增强基坑整体的稳定性,保证工程的工期。
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论文作者:曲增民
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
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