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深基坑支护施工技术探析

  摘要:本文主要从建筑深基坑支护的特点及存在的一些问题进行论述,并介绍了建筑深基坑支护施工技术以及未来的发展趋势。 

  关键词:建筑工程,深基坑,支护施工技术 

  一、高层建筑深基坑支护的必要性及特点 

  常见的基坑支护型式主要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+ 支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙;放坡;基坑内支撑等等。受到地域的限制,在高层建筑地下空间作业时,没有足够的基坑平面用于空间的安全放坡,所以为了保证安全、顺利的施工,就必须设计大范围的开挖围护系统,而深基坑支护的合理性设计与设置是非常重要的。其主要特点是:①支护结构必须满足对高层建筑强度、稳定性、变形要求的给予,同时还要保障地下管道和周边环境的安全;②在确保深基坑支护结构安全设计的基础上,必须保证其可靠性,应该着重从施工现场、环境、设备环保等多方面进行考虑;③在保证深基坑支护对于工程的具体需要的同时,应该保证在安全支护设置的前提下缩短工期。 

  二、高层建筑深基坑支护施工技术存在的问题 

  目前,我国高层建筑深基坑支护施工技术的发展存在着许多问题,这给高层建筑的顺利进行带来了相应的麻烦,目前高层建筑深基坑支护施工技术中存在的常见问题是:①土体物理力学参数的不恰当选择会影响深基坑支护结构设计,这从很大程度上对支护结构的安全性能造成了影响。在实际工程中,支护结构的安全性受制于其承载土体的压力大小,在工程中地质变化复杂多样,准确的选择一个土体物理力学参数是目前面临的最大难题。②在工程建设中,由于地质条件随时会发生变化,所以结构设计前的基坑土层取样不能够全面的反映土层的真实情况,因此支护结构的设计是不能够全面的解决基坑的实际地质需求的。③基坑开挖后,其产生的空间效应未被全面考虑,这会造成深基坑边坡失稳。 

  三、高层建筑深基坑支护施工技术 

  对于高层建筑而言,地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定,所以,这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言,深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序。下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。 

  1、支护桩施工 

  支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分,所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说,对于灌注桩而言,需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工,在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制,这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义,甚至影响建筑主体的建设。 

  2、土方开挖 

  土方开挖指的是将建筑的基坑开挖出来的过程。在进行土方开挖工作的过程当中,要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场,并且要将清理工作穿插在整个土方运输的工作当中,使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程当中,一旦发现异常现象,例如挖到异物或者不慎挖断地下管线或电缆线路,要马上停工并及时交由相关专业人员进行处理,带处理完成后再继续进行施工。 

  3、 排桩加环撑 

  排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。在实际运用时,可以配合环形支护来完成对高层建筑的深基坑支护。在进行支撑时,可以先用钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩以及工字钢桩或H 型钢桩进行规则排布,再以此为基础来建造合理的地下层级,整个支护结构在中间形成一个圆形结构,确保支护结构的稳定性。 

  4、基坑支护监测 

  在整个深基坑支护的过程当中,一定要对其进行严格的监测,这种监测能使施工方对于施工情况有完成的了解,方便以后施工工作的进展。在监测当中,一定要对几个重点指标例如结构的完整性、强度、变形及位移情况等进行重点监测,一般情况下,在开始进行基坑开挖工作之后,每两三天就要对整个施工现场进行一次监测,如果在监测当中发现问题,那么在解决问题的同时,监测的频率也要适当地加快,甚至每一天都要进行一次监测,这样才能确保基坑工程的准确无误。在本项目中,环撑沉降、水平位移监测点6 个;支护桩桩身测斜管160 米,支护桩顶沉降、水平位移监测点17 个;道路沉降点17 个;地下水位监测点8 个,支撑应力228 个;支撑立柱沉降监测点7 个;地下管线沉降监测点18 个。 

  5、 环撑的拆除及换撑 

  本工程采取的是静爆的方式拆除,在地下四层墙体施工完后进行第三道环撑的施工(拆前完成换撑施工),在地下三层施工完后进行第二道环撑的施工(拆前完成换撑施工),在地下二层施工完后进行第一到环撑的施工(拆前完成换撑施工)。在拆除的过程中,尤其要注意严格按照换撑的方案执行,当换撑达到设计强度后,方能开展相应环撑的拆除工作,在环撑拆除的过程及换撑的施工过程中,要加强监测,并做好拆除过程中的安全措施的落实工作。 

  四、高层建筑深基坑支护施工的发展趋势 

  随着城市化的高速发展,城市人口过于饱和,空闲土地资源极其宝贵,更不用说绿化用地,这样的情况导致我国城市的高层建筑越来越多。高层建筑由于其承载人数比较多,对于储藏室、车库、空调设备、供水供电设备的空间要求比较大,所以一般都有较深层的地下室,再加上为了满足高层建筑的稳定性,本身就要求建筑要有一定的埋置深度,从而使得基坑的深度增加。随着建筑越来越高,基坑越来越深,深基坑支护就有了用武之地。深基坑支护主要包括两个功能,一个是挡土,一个是挡水。以前一般的施工方式是采用板桩支撑或者板桩锚拉,这两种方法的好处就是使用的材料可以回收,能节省成本,但是它却有一些关键性的不足,例如人们一般都是在基坑开挖后再对其施加支撑,当将板桩取出时就会引起一些必然的土体变形。当前所采用的支护结构形式主要可以分为桩(墙)式支护体系和重力式支护体系两类,而根据不同的施工类型又可以衍生出许多支护结构形式,根据功能可以分为透水挡土结构、止水挡土结构以及支撑拉结部分。随着建筑高度不断增加,基坑的深度也相应增加,特别是进入90 年代之后,出现了许多超高层建筑,日后建筑还会往更高更密集的方向发展,这对深基坑支护技术又提出了更高的要求。通过对大量的工程实例的研究,可以概括以下几点深基坑技术的发展趋势:湿式喷射混凝土取代干式喷射混凝土;内支撑或新型锚杆逐步普及应用;防渗墙引入深基坑支护技术;井点回灌技术引入深基坑支护技术;深层搅拌或注浆技术引入深基坑支护技术;主动研发有效的防基坑壁侧向变形技术。以上就是目前需要解决的深基坑支护技术的发展趋势。 

  五、结束语 

  高层建筑的日益增多解决了城市土地资源不足的问题,同时,其建筑结构也就相应地变得复杂了。深基坑支护在深基坑工程中,其作用是非常大的,它能够有效的保护深基坑工程的正常进行。在本文中,笔者集中从深基坑支护技术的必要性、特点、难点以及目前存在的问题作出了分析,同时还提出了一些解决措施。希望广大读者通过对本文的解读,可以更加深入地了解深基坑支护技术,作为一项重要的技术,目前深基坑支护还存在很多问题,还需要更多的专业人士去探索、研究。 

  参考文献 

  [1]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息,2007(13):262. 

  [2]张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报,2003,10(4):48-50. 

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