建筑工程中的深基坑支护施工技术分析朱崇乐

建筑工程中的深基坑支护施工技术分析朱崇乐

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摘要:随着我国社会经济的快速发展,城镇化进程的日益加快,我国建筑工程也必然还会迎来快速的发展,深基坑支护施工技术不仅能够让地基的稳定性得到全面的增强,还能让工程建筑质量得到全面性的提高。在进行整体的支护施工过程中,其需要结合建筑施工体系对深基坑支护施工技术进行体系结构的优化。本文通过对深基坑支护施工特点的研究,探讨了深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用,希望通过本文能够给相关工作者带来帮助。

关键词:建筑工程;深基坑;施工体系;施工技术

1深基坑支护技术目的

深基坑工程是一个涵括降水工程、基坑支护、土方的开挖及放坡、地基加固、基坑变形及监测和土方回填及压实在内的综合性岩土工程,而基坑支护则是整个深基坑工程中的核心工程。深基坑是开挖深度大于等于5m或开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。深基坑支护目的是保证地下结构施工安全的临时结构,用于确保基坑开挖和基础结构的施工安全,保证基坑临近建筑物或地下管道正常使用;防止地面出现塌陷、坑底管涌发生;挡土、止水、控制边坡变形。

2深基坑支护常见类型及应用

2.1土钉墙支护结构。土钉墙属于原位土体加筋技术,借助钢筋制成的土钉进行基坑边坡加固,边坡表面铺设一道钢筋网,再喷射一层砼,其构造为设置在坡体中的加筋杆件与其周围土体牢固粘结形成的复合体,及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。该结构适用于地下水位以上或人工降水后的基坑支护工程,特别适用于粘性土,适用于粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等,不适用于淤泥或饱和软弱土层;常用于基坑深度不超过12m,使用期限小于18个月的基坑工程。利用土体的自身强度和自承载能力,经济效果好;结构轻盈,弹性良好,有利于抗震;施工方法灵活,占用场地小,便于节省工期;根据工程实施的反馈信息,可及时的调整土钉的大小、长度及间距,便于动态设计和信息化施工,从而满足变形控制的要求。缺点是设置土钉需要较大的地下空间;土钉属柔性支护,容易产生较大变形,当对基坑变形有严格要求时,不应采用土钉支护结构;不适用在软土及松散砂土地层。

2.2重力式结构水泥土墙。常采用搅拌桩或旋喷桩等,水泥土墙适用基坑侧壁安全等级为二、三级,地基土承载力不宜大于150kPa,基坑深度不宜大于6m的基坑。水泥土墙是由水泥土桩相互搭接形成的格网状、壁状等形式的重力式挡土结构物。优点是利用原地采土,与钢筋砼桩相比,造价相对较低,具有挡土和止水的双重功效,施工便利,无侧向挤出、无振动、无噪声及无污染,可在密集建筑群中进行施工,工期较短。缺点是抗压强度高,但抗拉和抗侧刚度较小,挡墙顶位移较大,对周围建筑物、道路、及管道设施安全存在潜在威胁它呈深度限制较大,不适用于支护深度较深的基坑支护。

2.3SWM工法。该方法施工简单且效率高,施工工产生的土方和泥浆也很少。SMW工法桩使用多轴型钻掘机在施工现场进行钻掘到指定深度,之后钻头处会喷出水泥系强化剂,再继续反复转动,使水泥强化剂与土质均匀搅拌。采用重叠搭接方式进行各施工单元间施工,在水泥土混合体没硬结前,插入钢板或H型钢,这样便产生了一定刚度和强度且无接缝、完整的地下连续墙。

2.4地下连续墙。地下连续墙是利用一定的施工设备和机具,在化学泥浆的护壁作用下,向地下钻挖具有一定厚度、长度和深度的沟槽,并在沟槽内吊放加工制作好的钢筋笼,然后灌注砼,筑成一段段钢筋砼墙段,并逐段连接形成一道连续封闭的地下墙体,地下这续墙作为建筑基坑的支护结构,既可作悬臂式的地下连续墙支护结构,也可加撑或锚形成联合支护结构,不仅可起到挡土、止水的作用,还可作为高层建筑永久性主体结构的承重墙。地下连续墙刚度大,整体性好,安全可靠;对地层的适应性强,即使在地下水位较高或极软弱淤泥质粘土层等地质条件极其复杂的情况下也能施工;在城市密集建筑群中施工,对邻近建筑和地下设备影响很小,施工时振动小,噪音低;可用于逆作法施工;除在基坑开挖及支护阶段发挥挡土挡水的作用外,还可作为高层建筑永久性主体结构的承重墙。缺点是造价高,施工技术要求高;弃土及废泥浆需要处理;施工工期较长。

2.5桩锚支护结构。桩锚支护结构适用于周边环境比较宽敝、地下管线少且没有不明地下物的深某杭支护工程;特别适用于平而尺寸较大的深某坑支护工程;对于使用锚杆作为外拉系统的桩锚支护结构,宜用于密实砂土、粉土、粘性土等稳定土层或稳定岩层的深基坑支护工程中。桩锚支护结构由挡土结构和外位系统组成,挡土结构一般采用钻孔灌注桩或钢扳桩;而外拉体系则是由受拉杆件与锚固体共同组成,分为锚杆式(外拉系统在坑内沿坑壁设置〉和地面拉锚式(外位系统在坑外地表设置〉两种。优点是桩锚支护结构的尺寸相对较小,而整体刚度大,在使用中变形小,有利于满足变形控制的要求;与桩撑支护结构相比,桩锚支护结构的拉锚力与深某坑的平而尺寸无关,在平而尺寸较大的深基坑工程采用桩锚支护结构能凸显其优势;桩锚支护结构的施工相对较为简单,而且由于基坑内没有支挡,坑内有较大的净空空间,从而能确保土方开挖与运输、地下结构部分施工所需的作业空,也为提高劳动效率、节省工期创造了前提性条件;桩锚支护结构的造价相对较低,有利于节省工程费用。缺点是桩锚支护结构所占作业空间较大,锚杆的设立要求场地有较宽敞的周边环境和良好的地下空间;需要有稳定的土层或岩层以设置锚固体;地质条件太差或土压力太大时使用桩锚支护结构,易发生支护结构的受弯破坏或倾覆破坏。

2.6桩撑支护结构。桩撑支护结构的适用于侧壁安全等级为二、三级的各种土层和深度的基坑支护工程,特别适合在软土地基中采用;适用于平而尺寸不太大的深基坑支护工程,对于平而尺寸较大的,可采用空间结构支撑改善支撑布置及受力情况;适用于对周围环境保护及变形控制要求较高的深基坑支护工程。桩撑支护结构由围护结构和内撑体系两部分组成。围护结构与桩锚支护结构的围护结构相间,即常采用锚孔灌注桩或钢板桩,它的支撑体系与桩锚支护结构相对,不是采用外拉锚支撑体系,而采用内撑形式的水平支撑或斜支撑。优点是施工质易控制,工程稳定性好;在支撑中内撑是受压构件,可充分发挥出砼受压强度高的特点,达到经济性的目的;适用土性范围广泛,特适合在软土中采用。缺点是内撑形成必要的强度以及内撑的拆除都需占据一定工期;基坑内布置的内撑减小了作业空间,增加开挖、运土及地下结构施工的难度,不利于提高劳动效率,随着开挖深度的增加,这种不利影响更明显;当基坑平面尺寸较大时,要增加内撑长度,还要增加内撑的截尺寸,经济性差。

结论

要确保建筑本身及周边建筑安全,需掌握深基坑支护类型,深基坑支护技术的选型对于建筑本身和周边环境的安全有着重要的意义。在施工前,要踏勘现场实际情况,在保证工期要求前提下,综合考虑场地大小、施工流程、环境要求等因素,选取合理的支护形式。

参考文献

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