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摘要:深基坑工程是一项风险性工程,其设计与施工既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制支护结构及其周围土体的变形,保证周围环境的安全。本文主要论述了7种支护结构的施工技术。
关键词:深基坑支护工程;概念;特点;支护结构的技术
引言:
现代城市的建设发展步伐急剧加快,各大城市的各类建筑都以更高、更大、更深、更重为发展方向。深基坑工程也就越来越密集,不仅在传统的建筑物,现在已经在地铁隧道、地下管线、道路桥梁等工程中也有广泛应用,这些工程基础结构和技术要求都很复杂,因此深基坑支护施工技术在工程中应用的成败也就决定了整个工程的成败。
一、深基坑支护工程的简介
1、深基坑的定义:
建设部关于《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),或地下室三层以上(含三层);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
深基坑工程的特点:
深基坑工程主要包括土方开挖和基坑支护,是一项综合性很强的系统工程,同时需要岩土工程和结构工程的专业知识,深基坑工程一般具有的特点:
a、基坑支护体系是临时结构安全储备较小,具有较大的风险性。
因不在建筑主体施工的范围内,有些施工单位常因深基坑支护结构的临时性忽视其在深基坑工程中的重要作用,而支护结构不安全势必会造成工程事故。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。
b、基坑工程的区域性及土压力特点:岩土工程区域性强,同一城市不同区域也有差异,基坑工程的土方开挖。特别是支护体系设计与施工要因地制宜。例如有的地区地质存在大量的严重液化现象。
c、基坑工程具有明显的环境效应:基坑工程的土方开挖和支护体系设计与施工不仅与工程地质和水文地质条件有关,基坑开挖势必引起周围地基土体的变形,有时,与基坑相邻的建筑物、及市政地下管线的设施安全是基坑工程设计与施工的关键。
d、基坑工程是一项综合性强的系统工程:工程涉及土力学中稳定、变形和渗流三个基本问题。不合理的土方开挖方式、步骤和速度可能导致支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳。
e、深基坑支护工程施工技术:深基坑支护工程是一种特殊的工程构筑物,其支护结构主要由围护墙和支撑体系组成。深基坑支护过程中,必须遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,严禁先挖后撑,或边挖边撑等做法。
二、深基坑的主要支护形式适应性
1、水泥土搅拌桩和土钉墙是我国目前6米以内,乃至10米以内基坑首选的支护结构类型。前者即能挡土,又能挡水,常常用于沿海及南方地区:后者较多地用于地下水低的北方地区。
2、对于6-10米深的基坑,除了采用水泥土搅拌桩或土钉墙外,常采用钻(冲、挖)孔桩、沉管桩或钢筋砼预制桩等,并可做密排、疏排等各种布置,如需防渗止水时,则辅之以水泥搅拌桩、化学灌浆或高压喷射注浆而形成止水帷幕。
挡基坑深度大于10米时,以地下连续墙、排桩板桩支护结构为主。并根据需要设置支撑、锚杆等。
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三、支护结构的施工
支护结构的施工按不同的基坑支护结构形式大体上常用的有护坡类、喷锚支护与土钉墙、灌注桩(墙)类、预制桩类、深层搅拌桩类、高压喷射注浆和基坑土体加固等。无论设计选用那种支护结构形式,其施工工艺均类同于其一般的正常工序施工。只是当其用于作为基坑支护结构后,由于其承受的主要是水平力为主,其施工技术要求与质量要求还是略有差别,这点是施工中应加以特别重视的。
1、护坡类支护施工
对采取放坡开挖的基坑工程,首先是要确定开挖放坡坡度及坡高,以确保基坑的稳定性与安全;其次要注意开挖时要注意对边坡不要扰动原状土,要预留150~300㎜厚的坑壁土层采用人工修理边坡;再者是要对坡面进行保护处理,以防止渗水或风化碎石土的剥落。保护处理的方法有水泥抹面、铺塑料布或土工布、挂网喷水泥浆、喷射混凝土护面以及浆砌片石等;然后是要注意对坡脚处的加固处理,常用的有在坡脚处堆砌草袋或土工织物砂土袋、砌筑砌石墙体以及土锚杆等加固方法。
2、喷锚支护与土钉墙支护施工
此类支护结构的施工除满足放坡开挖的要求之外,尚应注意的事项主要有:一是基坑开挖一定要按设计要求分段分层进行,严禁超深超长度开挖。二是上下层面板及锚杆(或土钉)的施工间隔应满足养护期要求。三是锚杆施工除应注意根据边坡土质条件、含水情况选用适当的成孔设备之外,成孔深度应超过设计长度的0.3~0.5m,对孔隙较大的杂填土、砂性土等不适宜预成孔的边坡,可选用打入式花管,形成注浆式锚杆。四是对面板设置有钢筋的喷射混凝土,应分二次进行喷射混凝土施工,并应确保喷射混凝土的强度及厚度满足设计和规范的要求。
3、灌注(桩)墙支护结构施工
无论是人工挖孔灌注(桩)墙,还是机械成孔灌注(桩墙的施工,均要注意采取间隔施工;桩位偏差、轴线和垂直轴线方面均不宜超过50㎜,垂直度偏差不宜大于0.5%;非均匀配筋的(桩)墙的钢筋笼在绑扎、吊装和埋设时,应保证钢筋笼的安放方面与设计方向一致;施工完成后在进行下层土方开挖之前,应采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不宜少于总桩数的10%,且不得少于5根。此外,还应注意对土方开挖后出露的桩间土的保护和排水的处理。
4、预制桩类支护结构施工
此类支护结构有预制混凝土桩和钢板桩。首先是要对运到现场的成品桩进行外观检验和材质检验,保证其符合相应的质量标准的要求。其次是要确定合理的沉桩施工顺序与施工工艺。钢板桩接长可采用剖口对焊或加鱼尾板焊接,相邻桩的焊缝宜间隔设置,错开1m以上;对混凝土预制桩则应是单节桩,不宜接长。
5、深层搅拌桩施工
深层搅拌桩施工可采用浆喷或粉喷,施工中应根据设计要求和地质条件选用合适的施工方法和施工机械、施工工艺,正式施工之前应先试施工以确定施工的各项技术参数。深层搅拌施工应满足设计的搭接要求,每一施工段应连续施工,相邻桩体的施工间隔时间不宜超过24hrs。施工开始和结束处的搭接应采取加强措施,设计要求插入型钢等材料时应在搅拌完成后及时插入。为了保证桩体的完整性和均匀性,应合理划分施工段,宜尽量减少段数,缩短施工段之间的间隔时间,若间隔时间过长,应采取补桩或其他加强措施。施工期间应对桩位、桩长、提升速度、水泥浆(粉)用量等作出如实记录。
6、高压喷射注浆施工
高压喷射注浆形式有旋喷、摆喷、定喷,可采用单管法、二重管法和三重管法。应根据不同的地质条件和技术要求选择机具设备、喷射参数和浆液配方,并应通过现场试喷确认后方可正式施工。高压喷射注浆孔应间隔施工,且应在注浆施工24hrs并初具强度后,再施工相邻的注浆孔,同时还要特别注意对标高的控制,施工过程中的安全防范措施也应给予充分的重视。
7、基坑土体的加固施工
基坑土体加固有坑内被动区土体加固和坑外主动区土体加固,常用的方法有注浆法、高压喷射注浆法以及深层搅拌法等。应严格按照现行《地基处理技术规范》(JGJ79)的要求进行施工。除进行应急抢险加固的项目外,基坑土体加固施工宜在围护结构施工完成后,基坑开挖前进行。在确定施工方案时,应充分评估其施工对地基土扰动及对相邻结构的不良影响并加强对环境影响的监测。
结束语:
深基坑工程大多是临时性工程,经费限制很紧,而影响因素、不确定性因素又很多,要提高基坑工程的设计与施工水平,必须正确选择土压力、计算方法和参数,选择合理的支护结构体系,同时还要有丰富的设计和施工经验。
参考文献:
[1]张 松.建筑基坑支护工程安全的影响{J}黑龙江科技信息 2007-13
[2]陶津君 对深基坑工程支护技术的论述{J}四川建材 2006-04
论文作者:王伟平
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签:基坑论文; 工程论文; 结构论文; 深基坑论文; 土方论文; 注浆论文; 混凝土论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;