【摘要】“深基坑工程”在国外又名为“深开挖工程”,具体表现在大型的建筑物建设地下室需要进行深开挖施工,实际上深基坑只是深开挖的一种类型。目前随着我国大型建筑工程越来越多,深基坑技术的应用越来越广泛。本文就深基坑支护技术在我国建筑工程中的应用现状、施工要求进行探讨,并通过广州某工程的深基坑工程实例介绍,对深基坑工程的支护施工技术作一个全面的了解。
【关键词】建筑工程;深基坑;支护技术
1 前言
随着我国经济的发展和房地产行业的兴起,许多大型建筑和高层建筑工程剧增,为了合理利用地下空间,许多大型建筑物都会建设地下室等地下设施,深基坑支护技术随之迅速发展。经过几年的实际应用,相关的设计与施工人员积累了丰富的经验,根据技术的不断创新,使得大量的新结构、新工艺出现。但由当前的城市空间规划得知,城市建筑物间的距离很近,部分基坑的边缘距仅有十几米或者几米,传统的地下建筑技术已不能适应建筑需求,因此急需发展新的深基坑支护技术,为大型或高层建筑带来安全建设的保障。
2 现阶段建筑工程中深基坑支护技术的应用现状与技术要求
2.1 深基坑支护施工技术的应用现状
经过多年的深基坑的支护技术应用实践,基本形成了一个根据不同地形、地质条件、不同经济条件的的深基坑支护技术体系。目前建筑工程中深基坑支护技术的应用主要有:土钉墙支护、排桩支护、搅拌桩支护、柱列式灌注桩、地下连续墙和钢板桩支护等。其中在5m以内、或者10m以内的深基坑工程最常用的支护技术为土钉墙技术和搅拌桩技术。如果工程所在地的地质条件良好,15m左右的深基坑也是可以应用以上的土钉墙技术。通常搅拌桩支护技术既能挡土,还能挡水,而土钉墙支护技术更多是应用在地下水位过低的地方。土钉墙技术一般可以单独使用,也能联合其他各种支护技术使用,使得这种支护工艺成为当今深基坑工程中最常用的技术。
2.2 深基坑支护施工技术的要求
在当前大型建筑或者高层建筑工程中,深基坑的施工技术要求有如下几点:根据建筑物的占地面积、基坑的边缘距、地质条件等进行合理设计;选择适宜的支护技术,这是确保深基坑施工安全的关键措施;由于深基坑支护工程既要保证基坑四周稳定,又要具有良好的止水效果;因此,选择适宜的支护方法,避免对周围的道路、建筑物、地下管道等的危害和影响。
3 某工程深基坑支护技术应用分析
3.1 工程总概况
广州某工程,总面积为36280m2,地下总面积为9519m2,大厦的总高度约为78m,建筑物的平面形式呈方形,大厦设计地下3层,基坑的最深处距地面约为15m, 工程为钢筋混凝土框架和剪力墙结构,地下部分采用混凝土梁内设无粘结预应力筋。
关于地质条件,根据初期的土层勘探得知,这个工程的拟建区是处于某河的洪冲积扇北面,地面的标高大概在45.8~49.1m之间;拟建区的地质土层主要为粘质粉土层,局部为粘质重粉质粘土层,大厦地基的承载力标准值是230kpa,地下没有软弱的下卧层。
关于水文情况,根据勘探报告,拟建区存在三层地下水:第一层是滞水,其水位深度约在1.2~4.1m之间,水位标高在46.13~43.04m之间;第二层是潜水,其水位深度约在9.87~12.19m,水位标高在37.18~36.24m之间;第三层是层间水,其水位深度约在21.02~26.07m,水位标高约在23.22~25.04m之间。这个场区的地下水水质呈弱酸性,对混凝土结构不产生腐蚀性,但对钢结构产生弱腐蚀性。
3.2 工程特点
该拟建区处于繁华的街区,施工条件苛刻,运输困难,白天交通拥挤,建材只能夜间运输。对周围环境要求高,施工时间有限制,总的来说施工场区面积狭窄,无法大量堆放建材,大件钢材结构只能存在仓库,增加了二次运输量,提高了运输成本等。
3.3 该大厦深基坑的支护施工技术
根据工程具体情况,采用混凝土灌注桩和锚杆支护相结合的支护方案。
3.3.1 混凝土灌注桩
混凝土灌注桩,具体的工艺流程为:平整钻孔场地、测量放线布孔、挖设排水沟和布设泥浆池、桩机就位和制备泥浆、钻机钻孔,洗孔清孔、吊放钢筋笼、浇筑灌注桩水下混凝土。开钻前,检查轴线的定位点与水准点是否正确、放线定桩位等。桩机就位后,在桩位位置埋设孔口护筒,起到定位、储存泥浆以及护孔等作用。准备工作完成后,开始钻孔。钻孔时,根据钻进速度和钻机是否有异响,判断地质变化情况;当钻孔的深度达到要求后,进行清孔。清孔工作完成并通过检测后,进行钢筋笼吊放施工及水下浇筑混凝土。在吊放钢筋笼前,在钢筋笼上安装定位钢筋环,控制钢筋笼就位准确;然后开始水下浇筑混凝土施工。采用导管法作业,确保浇筑连续进行。
3.3.2 质量控制要点
施工的质量控制要点有:护筒中心和桩中心的偏差不能超过5cm,埋深不能低于1m,泥浆的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超过15cm;钢筋笼安放位置准确,钢筋连接满足规范要求;水下浇筑混凝土施工需要连续作业,保证导管埋入混凝土内深度不小于2米,速度适宜,避免堵管或钢筋笼上浮,同时桩头超灌1米。灌注桩混凝土养护完成后,按照相关规范和设计要求进行质量检测,确保质量合格。
3.3.3 锚杆支护施工要点
土层锚杆在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔,在达到要求的深度后再次扩大孔的端部,一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工,主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内,然后灌注浆液材料,令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力,有利于保护其结构稳定,防止出现变形,同时还具有节省材料、人力,加快施工进度。
3.4 支护效果
在深基坑支护完成后的施工期间,无坑壁坍塌问题出现,通过仪器对周围建筑物进行监测,无明显的变形现象出现。混凝土灌注桩和锚杆支护能够保证该工程的顺利进行,并且保障周围的建筑物的安全,因此实施深基坑支护施工方案是可行的。
4 结语
实施深基坑支护技术的办法有很多,但是在具体的工程该选择哪一种支护技术,需要综合考虑工程地质条件、水文条件、周围环境等因素,做到因地制宜,精心设计,管理严密,以充分发挥支护技术的作用。
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