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關鍵詞:基坑工程;施工技術;深基坑;管理
1 基坑的概述
基坑工程是一項復雜的綜合性的工程。一般而言,在構筑物或者建筑物進行施工的過程中,需要進行開挖基坑,然而在開挖基坑時,又需要對基坑進行一些支護圍擋和人工降水,基坑周邊不得超過設計荷載限制條件,坑頂3m范圍內嚴禁堆載。這些措施和要求都是保證施工過程的安全性。基坑工程與地下建筑施工相互聯系,基坑支護工程順利進行為地下建筑施工安全提供保障,由于施工環境相當復雜,并且復雜系數逐步增加。所以,基坑工程是相對比較危險的工程。做好基坑工程,需要多方面知識的配合和綜合的運用,比如基礎工程、工程地質、巖土工程、結構力學等專業知識。只有多方面專業知識的整合運用,才能確保施工過程的安全順利。基坑工程的設計與現場施工管理是非常重要的,因為基坑一般都是臨時性的工程,在施工過程中,也極易收到外界因素的干擾,比如地質情況、水文條件、施工場地的周圍環境、施工流程等等,都會對基坑的施工過程造成一定的影響。在基坑工程的前期,要做好設計,包括成本造價和工期進度的思考等,并因地制宜,采用合理的支護結構體系,因為這關系到后期施工是否能安全順利地進行;在基坑的施工階段,則要嚴格地落實各項施工技術措施,將基坑周圍土體變形量的監測監控工作做好,變形觀測在基坑開挖期間每3d觀測一次,支護結構施工完成后,變形未穩定前每7d觀測一次,穩定后每15~30d觀測一次,直至基坑回填,如異常情況,每天觀測一次。目的是確保基坑支護結構的整體穩定性,最終實現預期的效果。
2 建筑工程施工中的支護工程
2.1 基坑支護工程中的薄弱環節
2.1.1 基坑支護的施工質量較低,管理不善
無論是基坑支護施工的管理還是支護工程的控制技術,都收到多方面因素的影響,比如相關的體制、思想管理和技術能力等。在施工過程中,要對控制方面進行合理規劃,嚴格按照相關基坑的要求分配技術力量以及管理力度等,只有這樣,才能保證基坑的穩定性,保障支護機構的內力,控制變形等。
2.1.2 基坑專項方案不符合要求
基坑工程技術是一門集綜合性和特殊性于一體的高要求技術,如果基坑的方案不符合要求,就不能準確傳達設計者的意圖和創意,不能滿足實際工礦的設計要求。動態設計不合格,也是造成施工質量存在薄弱環節的原因之一。
2.1.3 容易發生事故
基坑工程相當復雜,也就容易在施工過程中出現事故。首先是技術要求方面,由于每個基坑的差異性和對環境的適應性不一樣,加大了施工技術的難度。其次,在勘察過程中得到的數據是具有離散性的,對于土層的整體情況的反映并不是十分準確,其準確度很難控制。另外,造價成本高,各自難以預測的臨時原因,都會對施工的安全造成一定的影響,同時人的素質.敬業.專業與否也可能對施工的安全造成影響。
2.2 建筑工程基坑支護施工注意事項
(1)為了保障技術的管理效益,在基坑支護的開挖前,要根據現場情況編制基坑支護施工方案并指導現場施工,開挖過程中一般會選擇在和原地1.5~2.0m處開始施工。先開挖出1.5~2.0m的土方,然后進行對應的施工。這樣,不僅能夠降低支護的高,而且還能及時地將較淺部位的障礙物清理掉。
(2)在基坑支護體系的構建中,降水方案對工程質量.工程順利開展影響很大,土方開挖前在基坑開挖最深部位邊緣先設置降水井,基坑土方分段分層開挖,挖至地下水位時在基坑四周邊緣設施工集水井。間距約25m一個,井約3m。由集水井向外抽水。這樣可以阻斷地下水侵入,保證施工場地干燥,便于施工。
2.3 建筑工程基坑支護施工的控制要點
2.3.1 確定分包單位
為了確保施工的質量,必須在施工開始前選用較好的分包單位,這些分包單位應該既有資質又有能力,最好是擁有較高水平的工作人員。一個優秀的分包單位,應該有專業的技術人員,機械設備應該齊全,有類似工作經驗的分包單位優先。除去整體素質和技術力量以外,分包單位的社會信譽也很重要,為了確保施工的質量,應該選擇技術力量雄厚、責任心強、經驗豐富的分包單位。
2.3.2 設計管理
設計方案的好壞關系到基坑支護的成敗。所有,基坑的支護設計方案一定要安全可靠,經濟合理并且符合實際。我國的建筑工程基坑支護技術不夠成熟,因此在成長階段總會存在一些錯誤。在相關資料顯示的基坑工程質量事故總數中,設計不規范導致的事故數量占了很大的比重,可達40%。設計中主要存在無證掛單、支護方案選擇不當、荷載取值不合理、地下水處理不當等。所以,設計人員一定要根據土質、地基基礎、材料、結構、理論、工程等基礎專業知識來設計圖紙;設置前通過超前鉆來獲悉該工程地層結構及工程地質特征;設計過程中要考慮到各種不利因素,比如地表固定外部荷載、飽和水土、施工時的活荷載等;支護工程的設計一定要因地制宜,遵循經濟、合理的設計原則,并協調各個工序,設計出科學合理的設計方案,既節省成本又安全又便于施工。
2.3.3 施工組織的審定
組織設計是整個建筑工程中的重要內容。在進行組織設計中,一定不可以照搬其他單位的模式,一定要結合自身,實事求是,具體問題具體分析;在編制過程中,不可潦草敷衍行事。面對此種不良現象,施工組織的方案應該嚴格根據政府的要求,編制安全精密的專項方案,基坑開挖深度超過5m或地質條件.周圍環境復雜的基坑土方開挖.支護.降水工程專項方案需邀請專家進行論證。方案要想付諸行動,必須先通過論證后實施。
3 建筑工程施工中的深基坑技術
3.1 深基坑技術的準備工作
調查好周邊的水質情況,做好地下水的防治措施。在施工前,施工人員要充分了解和掌握基坑周圍的地表水和地下水的分布狀況;施工人員還應該全面掌握基坑周邊建筑物的基礎結構形式,掌握基坑周邊的地下管道網分布狀況,以免在施工中造成對基礎設施的誤挖。無論怎樣,都要對基坑周圍的環境進行詳細的觀察和分析,制定合理科學的施工流程。
3.2 施工階段的控制要點
3.2.1 深基坑工程的施工
深基坑工程需是一項復雜的系統工程,需要依次進行挖土、擋土、圍護、防水等。施工單位一定要按照施工規程、相關的技術規范、經批準的施工組織設計等進行施工。對于每一個過程都要嚴格監管。
3.2.2 深基坑周圍土體止水效果的控制
深基坑的施工要考慮到水位問題。由于地下水源的復雜性,在制定止水方案時,應該要從深基坑工程的防水、降水、排水這三個方面考慮。還要根據相關的地質資料,分析其成因,充分了解深基坑周圍的環境,只有這樣,才能選用適用的止水措施。其中常用的止水措施有止水帷幕,它的施工方案包括漿噴深層攪拌法、高壓噴射注漿法等。若是在止水帷幕止水施工中采用漿噴深層攪拌法,出現攪拌樁成樁差的問題,那么深基坑開挖后就會出現較多滲水的情況。
4 結束語
城市空間的不斷發展和擴張,使得建筑基坑施工技術的發展也在日新月異。但是由于基坑施工工程的復雜性,需要施工人員針對問題,做出一些實際的解決措施,制定出科學合理的施工流程。其中,基坑施工工程中的支護工程和深基坑工程都應該受到高度重視,用規范合理的管理技術進行整個工程的監管,確保工程的安全施工,確保最終的工程質量。相信隨著科學技術的進步和技術人員的進步,建筑基坑施工工程能得到更好的發展。
參考文獻
[1]馮志豪.建筑工程施工中基坑支護的施工技術管理[J].城市建設理論研究(電子版),2012(03).
社會經濟的發展與城市化進程的加快增加了商用與民用建筑的數量,建筑工程中的深基坑支護施工愈發引起建筑行業的重視。作為建筑施工的重要組成部分,深基坑支護施工質量的優劣直接影響到建筑工程質量及建筑成品的使用壽命。文章從深基坑支護施工技術出發,圍繞施工中的技術要求與注意事項,就具體的技術管理問題進行分析。
關鍵詞:
建筑工程;深基坑支護;施工技術;技術管理
0引言
在新時期發展背景之下,社會與科技均處于不斷發展與進步的過程中,隨著城市化進程的逐漸深入,建筑工程的數量也日益增多。深基坑支護施工技術能夠向深基坑支護工作的順利完成提供保證,對建筑工程的施工安全以及質量均有著十分重要的影響。當前,建筑工程施工環節關于深基坑支護施工技術的管理工作有待加強,應對具體施工技術、技術要求以及施工注意事項做出充分的分析,明確具體的管理事項,以此保證深基坑支護施工技術在建筑工程中的科學與有效應用。
1深基坑支護施工技術
在建筑工程施工中,深基坑支護技術的應用以兩種方式較為普遍,分別為混凝土灌注樁支護與錨桿支護,現就這兩種主要方式進行相應的分析。
1.1混凝土灌注樁支護技術
混凝土灌注樁技術的應用遵循以下流程:淤對場地進行平整鉆孔,于測量放線布孔,盂進行排水溝的挖設與泥漿池的布設,榆樁機就位并制備泥漿,虞實施鉆機鉆孔操作,完畢后清孔洗孔;愚吊放鋼筋籠,輿對灌注樁水下混凝土進行澆筑。混凝土灌注樁支護技術需嚴格按照工藝流程實施,它是對深基坑支護施工技術予以保證的一個重要形式,有利于建筑工程深基坑支護質量的提高,對建筑基礎工程的需要予以滿足。
1.2錨桿支護
錨桿支護是應用于邊坡、巖土深基坑等地表工程以及隧道、采場等地下洞室中的一種加固支護技術,桿柱由金屬件、木件、聚合物件或其它相關材料制成,在施工之時,先將桿柱打入事先鉆好的孔中,借助其頭部、桿體特殊構造與尾部托板,或者依賴于圍巖與穩定巖體在黏結作用下結合而產生的懸吊、組合梁以及補強等效果達到支護的目的。采用這一技術,支撐體會承受更大的拉力,穩定性更高而不易變形。圖1所示為錨桿的構造。
2深基坑支護施工的技術要求與注意事項
2.1深基坑支護施工技術要求
深基坑支護施工工作通常屬于臨時性的工程,風險性與事故發生率比較高,加之其對巖土工程技術、結構工程技術以及施工技術等予以結合,受外在因素的影響比較大,因而在建筑工程施工中所采用的深基坑支護必須具有先進性,滿足結構簡單、負載性能良好且可靠等要求,基坑維護體系應具備完善的擋土功能,基坑四周需足夠穩定。此外,要科學選擇基坑位置,確保與其相鄰的建筑物、道路以及管道等不會由于基坑的開挖而出現變形、坍塌與淪陷等現象,向其提供充分的安全性保證。不僅如此,還要對降水域排水等相關手段與措施進行合理的利用,保證基礎施工工作的實施始終高于地下水位。最后,施工的過程中要對節約節能理念進行倡導,提高對環境保護的重視。
2.2深基坑支護施工需主要對兩項工作給予足夠的重視
第一,在深基坑支護的開挖過程中,可以對在距離原地坪之下1.5m-2m之間的位置進行選擇,亦即先挖出1.5m-2m的土方,然后再開始施工工作,這樣既能降低支護高度,又可以有效地清除掉一些位置較淺的障礙物。第二,在進行支護體系的構建之時,應時刻關注水所帶來的影響。過多的水流量會增加混凝土層面形成以及支護表面成孔的難度,因此需及時采取降低水位的措施,保證施工工作始終高于水位實施,這就要求在地表與支護內部進行排水系統的設置,向外疏導地表徑流以及地表滲下來的水。
3建筑工程深基坑支護施工環節的施工技術管理
作為整個建筑工程深基坑支護的關鍵部分,施工環節對建筑工程的質量及其今后的使用安全有著十分重要的作用,在實際的施工管理過程中,監理人員必須嚴格以當地的水文氣候、地質勘探資料為依據,對深基坑支護施工條件及已有的工作經驗進行整合,確定整個工程的重點項目。從施工開始直至整個施工工作的結束,施工單位所制定的施工方案均應涉及得到,突發事件的應急預案乃重中之重。
3.1保證深基坑支護施工各個環節的順利實施
建筑工程中的深基坑支護施工環節主要涉及擋土、挖土、防水、維護等工作,該項綜合性工程極為復雜,任何一個環節出現差錯,都有可能影響整個工程的施工質量,繼而引發不可預期的事故。這要求相關部門提高重視,進行組織設計、施工方案制定以及應用技術選擇等一系列工作的嚴格管理。針對施工中的要點內容,必須制定出行之有效的實施規劃,在對過程控制予以強化的同時做到對施工質量的保證。
3.2深基坑周邊的土體止水控制
在高水位地區支護工程的施工中,經常會用到止水帷幕這一止水性措施,其中又以高壓噴射、深層攪拌以及壓力注漿等方法的應用最為廣泛。在深基坑支護施工的基坑開挖環節中,攪拌樁成樁質量的受損會導致滲水現象的發生,如果一味地對灌漿等方法予以使用,不僅會增加建筑工程的施工成本,還會造成工期的延誤。為了保證樁體的質量以及整個工程的效率,必須嚴格控制水泥漿的摻加量,在對樁體均勻攪拌以及設計中關于樁長的要求予以滿足的同時,對樁頭“無漿”現象的發生予以避免。除此之外,施工過程中需要時刻避免由于蜂窩、空洞以及樁頭開叉等問題的存在而引發的負面影響,嚴格控制樁體搭接的密實度及長度。
3.3對支護結構進行信息化管理
實際上,建筑工程施工中出現的深基坑支護質量問題屬于整體層面的穩定性與剛度問題,在進行實際的工作之時,必須強化對深基坑支護結構的管理,加速支護結構信息化的管理進程,監理人員以施工現場及其周邊建筑物為對象,開展專業性質的監測活動。具體地,需要把握支護結構的具體特征,觀察巖土的變位情況,一旦施工環節有潛在的險情出現,需在第一時間上報,如果險情高出預警值,必須及時制定并實施科學與有效的處理措施。深基坑支護結構通常涉及到頂部位移、結構裂縫、結構沉降、道路沉降、道路裂縫以及基坑觀測等內容,為了保證支護結構的合理性與穩定性,需要進行若干監測點的設置,一般情況下,監測點與監測點之間的距離應滿足8m-10m的范圍要求。針對較深的基坑開挖工作,必須進行支撐內應力的及時與準確測定,如果測定的應力值超過了設計值的90%,需要制定并采取相應的措施進行施工工作。
4結語
深基坑支護施工是一項復雜的工程,施工效果的優劣會對建筑工程的質量產生重要的影響,必須循序漸進地進行。在對深基坑支護施工技術進行管理之時,施工部門必須嚴格地以設計標準及施工的具體要求為依據,一邊監測,一邊施工,盡可能地降低或消除由于野蠻與盲目施工而對整個工程帶來的負面影響,通過在管理中納入注意事項,提高建筑工程的合理性與科學性,保證工程全過程的安全與可靠。
參考文獻
[1]曹雄偉.試分析建筑工程施工中深基坑支護的施工技術管理[J].綠色環保建材,2016(9):86.
[2]丁明亮.建筑工程施工中深基坑支護的施工技術管理[J].城市建筑,2013(14):141.
關鍵詞:房屋建筑深基坑現狀處理技術
中圖分類號:TV551.4文獻標識碼: A 文章編號:
開發商為提高建筑用地率,加之國家有關規范,對基礎埋置深度和人防工程的要求,多層建筑地下室的設計必不可少。于是,地下建筑開挖時的深基坑支護成為一個必要的施工過程。但由于深基坑支護為臨時建筑,不在建筑主體施工的范圍內,為節省投資、降低成本及加快進度,業主、施工單位往往只強調基坑支護施工的臨時性,而忽略了基坑支護施工的重要性、復雜性及風險性。認為只要基礎工程完成時,基坑支護未垮掉便解決問題,有的施工單位甚至認為挖一個大坑,簡單地處理一下坑壁即可,致使深基坑施工時安全質量事故時有發生,不僅延誤了工期,還造成了巨大的經濟損失。
一、房建工程深基坑施工現狀
1、深基坑工程具有較強的環境效應
在某些沿海經濟開發區,建筑工程所處的地質條件差的問題較為突出。城市中,高層和超高層建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并緊靠重要市政公路。而一般情況下,這些地方的原有建筑結構陳舊,地上與地下管線密布。因此,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩定,也要保證周圍的建筑物和構筑物不受破壞。深基坑工程的開挖,必將引起周圍地基中地下水位變化和應力場的改變,導致周圍地基土體的變形,對相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網產生影響。影響嚴重的將危及相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網的安全與正常使用。大量土方運輸也對交通產生影響。所以應注意其環境效應。
2、基坑深度不斷增加
為了使用方便、節約土地、符合城市管理規定及人防需要等,建筑不斷向地下發展。過去建1~2層地下室,在大城市也不普遍,中等城市則更為少見。現在大城市、沿海地區,地下3~4層已經很平常,5~6層也很多見。因此,基坑開挖深度多在10m~16m之間,深度在20m左右的也很多。
3、基坑支護工程的事故隱患較大
深基坑支護工程技術較復雜,而且當基坑支護失效時,會造成鄰近房屋、地下管線及道路的開裂,引發工程糾紛,甚至出現嚴重的破壞,造成重大的經濟損失及人員的傷亡。因此,在具體的工程實踐中,科學設計和處理深基坑支護結構,并采用安全合理的支護技術措施保證深基坑施工至關重要。工程深基坑支護結構的作用是在基坑挖土期間擋土又擋水,以保證基坑開挖和基礎施工能安全、順利地進行,并不對周圍的建筑物、道路和地下管線等產生危害。支護結構一般是臨時性結構,基礎施工完畢后,也就失去作用。
4、深基坑工程具有很高的質量要求
由于深基坑開挖的區域也就是將來地下結構施工的區域,甚至有時深基坑的支護結構還是地下永久結構的一部分,而地下結構的好壞又將直接影響到上部結構,所以,必須保證深基坑工程的質量,才能保證地下結構和上部結構的工程質量,創造一個良好的前提條件,進而保證整幢建筑物的工程質量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應力的釋放也大,這就使基坑周圍環境的不均勻沉降加大,使基坑周圍的建筑物出現不利的拉應力,地下管線的某些部位出現應力集中等,故深基坑工程的質量要求高。一些支護結構可以回收重復利用。更多的支護結構就永久埋在地下,其中有部分(如特殊用途的地下連續墻)在基礎施工完畢后也考慮作為永久結構物的一個組成部分。因此,支護結構既要確保基礎安全、順利地施工,又要考慮方便施工、經濟合理。
二、房屋建筑工程中的深基坑支護處理技術
1、連續墻
施工技術及設計技術的不斷創新,使地下連續墻被人們廣泛應用。現在,地下連續墻不僅可以作為建筑主體的地面側墻,還可以對地基進行圍護。它利用混合澆灌混凝土、鋼筋籠,使泥漿護壁下面建立一個混凝土墻。地基中經常會用到地下連續墻,特別是環境混雜、技術要求高、深度大的地基中應用得比較多。但它卻有一些缺陷,就是在實際的施工中,不能獲得較好的環境效益及經濟效益。所以,我們常常采用逆作法來減少環境的干擾,使作業更加輕松。總的來說,深層地基中使用地下連續墻有很多的好處,例如:作業時噪聲低、震動少;可抑制地下水滲入;墻體強度、剛度大,結構穩定。
2、攪拌水泥土樁支護
水泥和土進行混合攪拌,既通常所說的深層攪拌支護,其目的是建設連續搭接的、水泥柱狀的、具有較強的穩定性及強度的加固圍墻。質地松軟、土質粘度大的地基進行支撐時經常會用到它,對于個別的土質的地基,在施工中要根據實際情況選擇是否使用。深層攪拌水泥土樁支護,由于墻體作為基坑的擋護,因此,施工更容易進行;同時,墻體不僅僅可以有效地抑制地下水滲入,還可以在一定程度上起到護土的功效;正是因為其施工工藝十分簡便,故其經濟效益較高。然而,其也有不足之處,例如:對環境的污染較嚴重、噪音較大、水泥樁柱的位移很大等等。所以,為解決上述缺陷,我們經常在水泥樁柱之間起拱、加墩。
3、土釘墻支護
土釘墻的別稱為噴錨網擋墻和噴錨網加固邊坡,為減少土層的壓力,常常在天然土墻上打入粗鋼筋、角鋼等等。為使土層足夠牢固,在實際的施工過程中,經常一邊開掘,一邊打入墻釘,同時,為讓墻體固定,還會噴射混凝土和鋪設鋼筋網。施工的具體過程為:掏挖土方,修正邊坡;緊接著對墻釘的位置進行校正,鉆孔打釘;最后一步是先噴混凝土,再鋪鋼絲網,然后進行混凝土的噴射。為貫徹工程技術的要求,施工時應時時監控每個環節,避免出錯。
4、樁支護
深基坑支護工程中會經常用到鋼板樁支護技術。它也是利用“墻”的方式。槽鋼及熱軋鋼是樁體廣泛使用的原料。防水、護土是鋼板樁支護墻的最關鍵功能,在具體的施工過程中,它也展現了很多優點,例如:經濟效益高、用料省,且成本低廉,施工容易,鋼制材料質量有保證等等。
加勁水泥土攪拌樁法
在日本,加勁水泥土攪拌樁法被稱作SMW 工法,從字面意思來理解,就是對水泥土攪拌樁進行加勁,采取的方式是在其中植入H 形鋼條或者拉森式鋼板樁或者鋼管等。這種結構體,結合了鋼材料優秀的剛度性能和是泥土墻良好的防水性,因而實現了護土防水的兩全作用,同時也避免了鋼材料易受壓變性的特性,提高了結構體的強度。以國內目前的技術發展來看,這種支護方式的應用還不是很廣泛,尤其在較深基坑中,幾乎不被使用。
6、旋噴樁帷幕墻支護
就目前來說,旋噴樁是傳統注漿方法的基礎上產生和發展出來的一種較為新型的支持技術,通過深入鉆孔,將混泥土噴入地基形成帷幕一樣的墻體,起到加固地基和防止地下水滲入的作用。在形式上同傳統的水泥土墻極為相似,但是施工工藝上略有的差異。旋噴樁帷幕墻的施工,一般是先進行打孔,然后使用高壓泵將混凝土快速噴入土層。工藝上的關鍵在于,注漿的同時要不停地旋轉噴頭,以使漿液混合均勻,而且也避免了掉落的土料給樁體帶來的影響。
房建施工中對于深基坑的開挖施工難度并不大,但對于其質量與安全并不太容易控制。所以在施工中要對各項施工工序的標準與填挖數量進行準確控制,實現對各細部施工的準確處理與定位。對基坑及基礎施工質量的控制也是對房建工程總體施工質量的良好控制,較好的施工質量是保證企業榮譽與項目良好效益獲取的必然途徑,是一切施工項目獲益的最終來源。
參考文獻:
[1] 李惠強 高層建筑施工技術【M】.機械工業出版社,2005(5).
[2] 葛怕聲 高層建筑基礎的實用設計方法【M】.中國水利水電出版社,2006(7)
[3] 劉迪.鉆孔灌注樁施工工序質量控制[J]. 交通標準化. 2012(17)
[4] 吳燕玲.淺議深基坑土方工程施工監理控制重點[J]. 中國工程咨詢. 2012(05)
【關鍵詞】建筑工程;深基坑施工;技術管理對策
前言:
隨著我國國民經濟日益蓬勃發展,建筑向著大型化、高層化快速發展,大量大型建筑、高層建筑拔地而起,日益增多。眾所周知,任何建筑都必須有一個好的基礎,于是深基坑的施工安全技術的重要性日益凸顯,現代工程中,深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁,其技術復雜性卻遠甚于永久性的基礎結構或上部結構,稍有不慎,不僅將危及基坑本身安全,而且會殃及臨近的建構筑物、道路橋梁和各種地下設施,造成巨大損失。由此可見,對于建筑工程中深基坑施工技術的管理就顯得尤為重要。本文將對深基坑技術管理對策進行簡要探討。
1.深基坑施工技術簡介
1.1深基坑工程定義
一般深基坑是指開挖深度超過5米(含5米)或地下室三層以上(含三層),或深度雖未超過5米,但地質條件和周圍環境及地下管線特別復雜的工程。另外,基坑和基槽都是用來建筑建筑物的基礎的,只是平面形狀不同而已。基槽是指槽底寬度在3米以內,且槽長大于3倍槽寬的為基槽。也就是說,一般定義深基坑為:底面積在27平方米以內(不是20),且底長邊小于三倍短邊,開挖深度超過5米(含5米)或地下室三層以上(含三層),或深度雖未超過5米,但地質條件和周圍環境及地下管線特別復雜的工程。
1.2深基坑施工技術種類
基坑工程主要包括基坑支護體系設計與施工和土方開挖,是一項綜合性很強的系統工程。它要求巖土工程和結構工程技術人員密切配合。基坑支護體系是臨時結構,在地下工程施工完成后就不再需要。在我國應用較多的有板柱式、柱列式、重力式擋墻、組合式以及土層錨桿、逆筑法、沉井等。常見的基坑支護型式主要有:排樁支護,樁撐、樁錨、排樁懸臂;地下連續墻支護,地連墻+支撐;水泥土擋墻;鋼板樁支護;土釘墻(噴錨支護);逆作拱墻;放坡;基坑內支撐等等。伴隨著目前建筑發展趨勢,深基坑施工也向大深度、大廣度方向發展。基坑施工的規模的加大也直接導致了施工周期變長,施工難度加大。
1.3深基坑施工特點
基坑支護體系是臨時結構,安全儲備較小,具有較大的風險性。基坑工程施工過程中應進行監測,并應有應急措施。在施工過程中一旦出現險情,需要及時搶救。在開挖深基坑時候注意加強排水防灌措施,風險較大應該提前做好應急預案。基坑工程綜合性強。基坑工程不僅需要巖土工程知識,也需要結構工程知識,需要土力學理論、測試技術、計算技術及施工機械、施工技術的綜合基坑工程主要包括支護體系設計和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對支護體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導致主體結構樁基變位、支護結構過大的變形,甚至引起支護體系失穩而導致破壞。同時在施工過程中,應加強監測,力求實行信息化施工。
2.深基坑施工技術的管理監測
2.1對于深基坑施工過程中的監測管理
基坑支護施工要綜合考慮工程所在地的地理條件、工程類型、基坑開挖規模、周邊環境、支護結構等因素。基坑支護施工要注重支護結構的穩定,坑體變形,并根據周邊環境條件,控制變形在一定的范圍內。控制的關鍵是基坑的穩定性、地面變形及地下水的控制,并要根據實際情況適時地調整方案。在進行深基坑支護的設計和施工時應注意以下幾點:首先隨著人們環保意識的加強,支護體施工時,要盡量減少支護工程施工產生的環境污染;其次施工場地周圍建筑物和地下管線往往限制了基坑的施工,施工時要充分考慮工程對周圍設施的影響,盡量不要影響這些設施的正常運轉,盡可能把影響降低;最后合理安排施工流程,使施工在有限場地和時間內運轉順暢。人員、工序調度要高效。
2.2對于深基坑施工技術監測管理的要求
深基坑工程應進行全過程監理,宜委托承擔主體結構工程的監理單位進行監理。監理單位必須認真審查勘察、設計、施工及監測單位提供的技術文件,檢查和監督設計、施工、監測方案的實施,發現異常情況應及時會同建設、勘察、設計、監測單位研究處理。深基坑工程必須委托監測單位進行監測,監測單位應為具有巖土工程監測資質的單位。當支護設計單位或施工單位具有巖土工程監測資質時,宜由該單位監測。 監測單位應根據勘察報告、設計文件和施工方案的要求,在施工前編制出安全可靠的監測方案,監測方案須經建設、設計、勘察、施工、監理單位共同審定。 施工前監測單位必須會同建設、監理、施工單位對鄰近建(構)筑物的現狀進行詳細調查并記錄拍照,對可能發生爭議的基坑四鄰,建設單位應預先委托房屋鑒定和公證部門進行鑒定和公證。
3.深基坑施工技術的管理對策
3.1深基坑施工的安全要求
超過一定規模的危險性較大的分部分項工程(深基坑)專項方案應當由施工單位組織召開專家論證會。實行施工總承包的,由施工總承包單位組織召開專家論證會。下列人員應當參加專家論證會:(一)專家組成員;(二)建設單位項目負責人或技術負責人;(三)監理單位項目總監理工程師及相關人員;(四)施工單位分管安全的負責人、技術負責人、項目負責人、項目技術負責人、專項方案編制人員、項目專職安全生產管理人員;(五)勘察、設計單位項目技術負責人及相關人員。
3.2深基坑施工技術的管理舉措
施工單位必須嚴格按設計圖紙施工,并根據勘察報告和設計圖紙的要求,預先編制施工方案和施工組織設計。施工方案除具有常規內容外,還應特別強調執行設計總說明中所規定的施工程序的技術措施,如:土方開挖及運輸方案;控制地面堆載、地表水、地下水的措施;對鄰近建筑物、道路及市政管線的保護措施;應急搶險措施。除此之外,施工方案須經建設、勘察、設計、施工、監理、監測等單位會審通過后才能實施,經會審確定的施工方案不得隨意改變。深基坑開挖后應及時澆灌墊層混凝土和修建地下結構,地下結構施工完畢,應抓緊進行基坑回填,禁止基坑超期暴露。 相鄰深基坑工程同時施工時,必須統一考慮工程施工時的相互影響,確保雙方支護結構及鄰近建(構)筑物、道路和市政管線的安全。 深基坑工程在施工和暴露期間發生重大質量安全事故時,必須立即向市建設主管部門上報。
結語:
基坑工程是建筑工程的一個重要組成部分,特別是深基坑工程施工的成敗往往事關工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接關系著高層建筑的安全性、穩定性和長久性。深基坑的支護工程要從支護的設計和施工兩面著手,確保質量。良好的基坑支護施工技術,是整個工程施工順利的前提與保證,是整個龐大工程的重要開端。因此,加強建筑工程中深基坑施工技術的管理就顯得尤為重要。
參考文獻:
[1]王燕.淺談復雜環境下建筑深基坑施工技術特點及方式[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(23):35-36.
論文摘要:在建筑基坑施工時,為確保施工安全,防止塌方事故發生,必須對開挖的建筑基坑采取支護措施,本文分析了當前深基坑支護存在的安全問題,提出了深基坑支護設計中的注意事項和預防措施。
一、 問題的提出
在建筑基坑施工時,為確保施工安全,防止塌方事故發生,必須對開挖的建筑基坑采取支護措施。建筑基坑支護設計與施工應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基坑類型、基坑開挖掘深度、降排水條件、周邊環境對基坑側壁位移的要求,基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素,做到合理設計、精心施工、經濟安全。
近幾年來,高層建筑的迅速興起,促進了深基坑支護技術的發展。各地在深基坑開挖和支護技術方面積累了豐富的設計和施工經驗,新技術、新結構、新工藝不斷涌現。但是,現在的城市建筑間距很小,有的基坑邊緣距已有建筑僅十幾米、甚至幾米,給基礎工程施工帶來很大的難度,給周圍環境帶來極大威脅,也相應地增加了施工工期和施工費用。另外,原來的深基坑支護結構的設計理論、設計原則、運算公式、施工工藝等,已不符合深基坑開挖與支護結構的實際情況,導致一些基坑工程出現事故,造成巨大的損失。因此,深基坑支護的安全問題工程技術人員應予以高度重視。
二、深基坑支護存在的問題
(一)支護結構設計中土體的物理力學參數選擇不當
深基坑支護結構所承擔的土壓力大小直接影響其安全度,但由于地質情況多變且十分復雜,要精確地計算土壓力目前還十分困難,至今仍在采用庫倫公式或朗肯公式。關于土體物理參數的選擇是一個非常復雜的問題,尤其是在深基坑開挖后,含水率、內摩擦角和粘聚力三個參數是可變值,很難準確計算出支護結構的實際受力。
在深基坑支護結構設計中,如果對地基土體的物理力學參數取值不準,將對設計的結果產生很大影響。土力學試驗數據表明:內磨擦角值相差5°,其產生的主動土壓力不同;原土體的內凝聚力與開挖后土體的內凝聚力,則差別更大。施工工藝和支護結構形式不同,對土體的物理力學參數的選擇也有很大影響。
(二)基坑土體的取樣具有不完全性
在深基坑支護結構設計之前,必須對地基土層進行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學指標,為支護結構的設計提拱可靠的依據。一般在深基坑開挖區域內,按國家規范的要求進行鉆探取樣。為減少勘探的工作量和降低工程造價,不可能鉆孔過多。因此,所取得的土樣具有一定的隨機性和不完全性。但是,地質構造是極其復雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實性。因此,支護結構的設計也就不一定完全符合實際的地質情況。
(三)基坑開挖存在的空間效應考慮不周
深基坑開挖中大量的實測資料表明:基坑周邊向基坑內發生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩,常常以長邊的居中位置發生。這足以說時深基坑開挖是一個空間問題。傳統的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應變假設是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時,支護結構要適當進行調整,以適應開挖空間效應的要求。
(四)支護結構設計計算與實際受力不符
目前,深基坑支護結構的設計計算仍基于極限平衡理論,但支護結構的實際受力并不那么簡單。工程實踐證明,有的支護結構按極限平衡理論設計計算的安全系數,從理論上講是絕對安全的,但有時卻發生破壞;有的支護結構安全系數雖然比較小,甚至達不到規范的要求,但在實際工程中卻滿足要求。
極限平衡理論是深基坑支護結構的一種靜態設計,而實際上開挖后的土體是一種動態平衡狀態,也是一個土體逐漸松弛的過程,隨著時間的增長,土體強度逐漸下降,并產生一定的變形。所以,在設計中必須充分考慮到這一點。
三、深基坑支護設計中的注意事項
(一)徹底轉變傳統的設計理念
近十幾年來,我國在深基坑支護技術上已經積累很多實踐經驗,收集了施工過程中的一些技術數據,已初步摸索出巖土變化支護結構實際受力的規律,為建立深基坑支護結構設計的新理論和新方法打下了良好的基礎。但是,對于深基坑支護結構的設計,國內外至今尚沒有一種精確的計算方法,多數是處于摸索和探討階段,我國也沒有統一的支護結構設計規范。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護樁仍用“等值梁法”進行計算。其計算結果與深基坑支護結構的實際受力懸殊較大,既不安全也不經濟。由此可見,深基坑支護結構的設計不應再采用傳統的“結構荷載法”,而應徹底改變傳統的設計觀念,逐步建立以施工監測為主導的信息反饋動態設計體系。這是設計人員需要加強科研攻關的方向。
(二)建立變形控制的新的工程設計方法
目前,設計人員用的極限平衡原理是一種簡便實用的常用設計方法,其計算結果具重要的參考價值。但是,將這種設計方法用于深基坑支護結構,只能單純滿足支護結構的強度要求,而不能保證支護結構的剛度。眾多工程事故就是因為支護結構產生過大的變形而造成的,由此可見,評價一個支護結構的設計方案優劣,不僅要看其是否滿足強度的要求,而且還要看其是否產生環境問題,關鍵在于其變形大小。鑒于上述實際,在建立新的變形控制設計法時,應著重研究支護結構變形控制的標準、空間效應轉化為平面應變和地面超載的確定及其對支護結構的影響等問題。
(三)大力開展支護結構的試驗研究
正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎上。但是,在深基坑支護結構方面,我國至今尚未進行科學系統的試驗研究。一些支護結構工程成功了,也講不出具體功之處;一些支護結構工程失敗了,也說不清失敗的真實原因。在支護工程施工的過程中積累的技術資料很豐富,但缺少科學的測試數據,無法進行科學分析,不能上升到理論的高度,這是一個很大的缺陷。
開展支護結構的試驗研究(包括實驗室模擬試驗和工程現場試驗),雖然要耗費部分資金,但由于深基坑支護工程投資巨大,如經過科學試驗再進行設計時,肯定會節省可觀的經費。因此,工程現場試驗是非常必要的。通過工程實踐積累大量的測試數據,可對同類工程的成功打好基礎,為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。
(四)探索新型支護結構的計算方法
高層建筑的飛速發展給深基坑支護結構帶來一場技術革命。在鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續墻等支護結構成功應用后,雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預應力鋼筋混凝土多孔板等新的支護結構型式也相繼問世。但是,這些支護結構型式的計算模型如何建立、計算簡圖怎樣選取、設計方法如何趨于科學,仍是當前新型支護結構設計中急需解決的問題。
目前,深基坑支護結構正在向著綜合性方向發展,即受力結構與水結構相結合、臨時支護結構與永久支護結構相結合、基坑開挖方式與支護結構型式相結合。這幾種結合必然使支護結構受力復雜。所以,建立新型支護結構的計算方法,已成為深基坑工程技術的當務之急。
結束語
建筑基坑的開挖與支護結構是一個系統工程,涉及工程地質、水文地質、工程結構、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集土力學、水力學、材料才學和結構力學等于一體的綜合性學科。支護結構又是由若干具有獨立功能的體系組成的整體。正因如此,無論是結構設計還是施工組織都應當從整體功能出發,將各組成部分協調好,才能確保它的安全可靠、經濟合理。
參考文獻
1 建筑基坑支護技術規程(JGJ120—99).北京:中國建筑工業出版社,1999
2 余志成,施文華.深基坑支護設計與施工. 北京:中國建筑工業出版社,1998
3 龔曉南. 深基坑工程設計施工手冊. 北京:中國建筑工業出版社,1998
關鍵詞:深基坑;內支撐支護;施工技術
隨著城市建設的發展,深基坑施工越來越成為影響城市建筑施工安全、工期及造價的很重要因素。但是深基坑開挖的施工過程中安全事故頻繁發生,這也導致基坑支護施工過程中的設計、方案選擇、施工得到了各方面的高度關注。因此,為了防止深基坑開挖工程安全事故的發生,就要做好深基坑內支撐支護的施工。
1 基坑內支護的方案比選
基坑支護有多種的方案可以選擇,在實際工程設計的時候要依據基坑開挖的深淺、地質狀況、場地情況、施工條件等條件的不同而謹慎選擇支護方案,從而確保基坑支護方案的安全性、可行性。
1.1 工程概況
某工程建有地上23層,地下室2層,建筑基坑平面大概呈矩形,基坑周長210m,基坑面積約為2622m2,基坑開挖的深度中間主樓部分11m左右,兩端的裙樓為6m,地下室平面呈梯形,縱向長度60m,進深30m,基坑的東面及西面靠近大街,路邊埋設有重要的地下管線,基坑西面及南面臨近邊緣分布有2棟7層高的居民樓。
1.2 工程地質和水文地質條件
巖土工程勘察報告顯示,施工現場與鄰近環境的地面都較為平坦,并沒有較大的陡坡與大面積的洼地,整個施工現場沒有不良的地質情況發生(如斷裂、塌陷等)。場地的地層大部分都是屬于Q4.L(第四系人工填土)、Q3.1(第四系河流沖積層)、第三系(E)湖相沉積的泥巖、Q4.H(第四系沼澤沉積層的淤泥質土)等。
1.3 方案的選擇
1.3.1 大直徑懸臂樁方案
大直徑懸臂樁支護結構是目前普遍采用的方案,有著比較成熟的計算理論依據,設計簡單捷,基坑開挖比較簡便,缺點是:①配筋與樁身隨著基坑開挖深度的增大而增大,不經濟;②樁頂位移比較大,對臨近的建筑與周圍環境影響比較大;③嵌入基坑較深,對場地的水文條件以及土層質量的要求很高。
該工程的基坑支護架空高度大概是11m,假設采用懸臂樁方案的話,通過計算得出,需要的人工挖孔樁的樁徑為1.2m,樁與樁之間的間距為2m,30φ25mm為其樁身受拉主筋的配置,基坑往下樁需要嵌入7m的深度,然而由于嵌入部分的土質原因,導致很難成孔,并且30φ25mm的主筋配置比較大,缺乏經濟性。
1.3.2 樁錨支護方案
樁錨支護方案,是在基坑的四周設置一排鋼筋混凝土灌注樁,同時設置幾層錨桿。這個方案的優點是:嵌入基坑的深度不很大,同時對樁身材料的要求不高,因此支護樁成孔比大直徑懸臂樁方案來說的難度降低。然而這種方案需要將錨桿深入臨近的地方,容易導致糾紛。而且該工程四周有臨近建筑物,靠近大街路邊埋設有重要的地下管線,如果選擇樁錨支護方案勢必會加大施工難度,不能連續作業,容易誤工。
1.3.3 內支撐支護體系
內撐式支護是由內支撐系統與擋土結構兩個部分組成,基坑開挖所產生的土壓力和水壓力主要是由擋土結構來承擔,同時也是由擋土結構來將這兩部分側向壓力傳遞給內支撐,有地下水時也可防止地下水滲漏,是穩定基坑的一種臨時支擋方式。一般情況下,支撐結構的布置形式有水平支撐體系和豎向斜支撐體系兩種,如圖1所示。
圖1 支撐結構的布置形式
(1)從施工現場的地質情況分析,無論是哪種地質情況的基坑施工,內支撐支護結構都可以適用,但最適合應用內支撐支護結構的地質情況是軟弱地層的基坑施工,在軟弱地層中應用內支撐支護結構可以將這種支護結構的優點最大限度地發揮出來。特別是在大城市中臨近施工環境有著較為密集的建筑物,內支撐支護結構可以嚴格控制基坑變形量。這種基坑支護的支撐構件的承載能力只與構件的材料強度、截面尺寸及形式有關,不受周圍土質的制約。
(2)從基坑挖掘的深度來說,這種基坑支護的方法不受基坑挖掘深度的影響。但究竟挖掘多深、出現多大的土壓力適宜采用該支護結構,則應通過技術和經濟比較決定。
(3)從整個基坑的平面尺寸來說,對于平面尺寸較小的基坑施工比較適合采用內支撐支護結構。而平面尺寸較大的基坑施工需要較大的內支撐斷面和長度,這就不能保證施工的經濟性。
內支撐基坑支護的主要缺點:需要較大的空間,這會阻礙土方開挖施工與主體結構的施工,妨礙施工的速度,伴隨著施工進度的展開,當下層的支撐結構拆除的時候,往往會導致基坑臨近地層的移動。另外,內支撐的內力會受到周圍環境溫度的變化而變化,例如一個寬25m的基坑,如果周圍溫度從30℃降低到20℃,該基坑的支撐就會明顯縮短,從而導致基坑的變形量增大;但是當溫度重新上升到30℃的時候,這個變形量卻不會得到徹底的恢復,反而會加大基坑內的支撐內力,因此在實際施工中,尤其是在夏季高溫的環境下,需要對內支撐采用涂漆或者冷卻等措施,減小內支撐所吸取的熱量。
綜合以上三種方案的比較,根據工程的實際情況,我們選擇了內支撐支護結構的方案,為了降低支撐結構對土方開挖和地下室施工的影響,在施工圖設計時采用了相應的措施,取得了很好的施工效果。
2 在實際應用深基坑內支撐支護結構時要注意的問題
2.1 支撐構件的截面承載力計算
依據每個施工階段內支撐結構的荷載作用效應的包絡圖來計算構件的截面承載力,其截面承載力表達式為:
γ0F≤R
式中,γ0為圍護結構的重要性系數,對于安全等級為一級、二級和三級基坑支撐構件,分別取1.10、1.05、1.00;F為支撐構件內力的組合設計值;R為按照現行的國家有關結構設計規范確定的截面承載力設計值。
一般來說,支撐的截面承載力計算需要符合以下要求:
(1)計算時必須根據偏心受壓構件來進行。截面的偏心彎矩,除了與豎向荷載所引起的彎矩有關之外,還與軸向力所引起的附加彎矩有關。對于初始偏心距,可以從支撐長度的2‰~3‰中計算得出。當鋼結構的支撐大于或等于40mm,而如果是混凝土支撐應大于或等于20mm。
(2)當支撐節點與相關規范相符時,支撐的受壓長度的計算則按照以下方式進行:
1)中心距由豎向平面中的兩臨近的立柱中得出;
2)在水平面中,選擇和計量支撐相互交合的臨近的橫向平面支撐中心距;
3)如果是鋼結構的內支撐支護結構,當橫向與豎向支撐不能在同一個標高中相互交合的時候,支撐支護的受壓長度就要選取和計量支撐相交的臨近橫向平面支撐中心距的1.5~2.0倍。
2.2 腰梁的截面承載力計算應符合以下規定
一般情況下,受彎構件的計算都是按水平方向來進行。當水平支撐和腰梁斜交時,或是弦桿由腰梁來擔當時,則需要根據偏心受壓構件進行計算,驗證數據的準確性。
2.3 施工要點
(1)支撐結構的安裝和拆除順序應與圍護結構的設計工況相一致。
(2)支撐結構的安裝應符合下列規定:
1)在基坑豎向平面內嚴格遵守分層開挖,先支撐后開挖的原則;
2)支撐安裝應與土方開挖密切配合,在土方挖到設計標高的區段內,及時安裝并發揮支撐作用;
3)鋼結構支撐宜采用工具式接頭,并配有計量千斤頂裝置。千斤頂與計量儀表應由專人使用管理,并定期校驗;
4)鋼結構支撐安裝后應施加預應力。預應力控制值應由設計確定,通常不應小于支撐設計軸向力的50%,也不宜大于75%;
5)現澆混凝土支撐必須在混凝土強度達到設計強度80%以上,才能開挖支撐以下的土方。
(3)確定打樁秩序,要結合地形、施工場地的土質狀況、樁的數量及中心距等因素一起考慮,同時要兼顧設備移動的方向。
2.4 基坑地下水控制
在該工程基坑開挖過程中地下水降幅要達到7.70m以上,并且工程周圍對地基的變形都非常敏感。因此依據相關數據在基坑中布置12個排水井,具體參數見表2。
2.5 基坑監測方案
依據相關規定,檢測對象應包含基坑臨近40m范圍內所要求加以保護的物品。基坑檢測布置如表3所示。
表3 基坑檢測布置情況
3 結語
綜上所述,為了深基坑在開挖過程中安全事故的發生,就要結合施工現場的地形地質情況、施工溫度、基坑周圍的環境狀況等原因綜合進行考量,選取最合理經濟的支護方式進行深基坑工程的施工,同時還要做好基坑檢測,從而保障深基坑支護工程的質量,防止安全事故的頻繁發生。
參考文獻:
關鍵詞:建筑工程;深基坑支護;土釘墻
一、深基坑支護的概況
1、深基坑支護
對于深、淺基坑,目前工程界并沒有統一的標準。1967年Terzaghi與Peck建議將6米以上深度的基坑定為深基坑,但實際施工中這種說法并沒有得到廣泛地認可。現階段,我國深基坑施工中普遍將超過6米或7米的開挖深度看作是深基坑。基坑支護是指為確保地下室施工及附近環境的安全,選用支擋、加固等方式對基坑側壁與附近環境加以保護。支護結構主要對側向壓力進行承受,主要包含水土壓力、地面荷載、鄰近建筑物基底壓力及相鄰場地施工荷載等引起的附加壓力,其中水土壓力為支護結構承受的主要壓力。傳統支護設計理論主要將基坑附近土體作為荷載,作為支護結構的“對立面”,隨后按照圍護墻位移的狀況,進行支護設計。
2、土釘墻支護
作為一種新型支護方式,主動支護就是將基坑附近土體自支撐能力進行充分發揮及提升。目前主動支護主要分為水泥土墻支護、土釘墻支護、噴錨支護、凍結支護、拱形支護等方式,本文主要對基坑主動支護中的土釘墻支護進行分析與探究。
土釘墻是在新奧法的基礎上基于物理加固土體的機制,在上個世紀70年代從德國、法國及美國發展出來的支護方式。上個世紀80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內的細長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實現重力式支護結構。將一定長度及密度的土釘設置在土體內,通過土釘和土一起完成作業,進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術主要應用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時,必須根據實際施工要求,進行有效排水與截水施工。
二、建筑工程深基坑支護技術的應用
1、工程概況
本工程由15層住宅樓含局部3層商鋪(裙樓)組成,裙樓外側邊線范圍內設1層連通式地下室。基坑長55.19m,寬36.10m,開挖深度約為4.9m。結合本工程的實際施工情況,選用土釘墻基坑支護的方式進行有效施工,應遵循一定順序進行,如基坑西側支護―南側―東側。
2、基本工藝
(1)鉆設釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業,其成孔工具為洛陽鉆機,將其孔徑設置為80毫米,深度應確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進1米,并進行傾角地測量,避免偏向等情況的出現。
(2)土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設計需求相結合,進行土釘的制作,確保其長度在設計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘的設置,選用搭焊連接的方式進行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業后設置在孔內。
(3)注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業,其作業流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應同時進行注漿與拔出作業,確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止漿閥設置在孔口,選用壓力注漿的方式進行施工,確保水泥漿強度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
(4)掛鋼筋網并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網進行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業;搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側進行短段鋼筋的焊接作業,同時在面層內將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。
(5)安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應選用用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進行鉆孔作業,孔數應控制在5到8個,隨后在管外側進行尼龍網布的包裹作業。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
(6)復噴表層混凝土至設計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工,其設計強度必須在C20左右,其厚度應控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工,混凝土噴射施工過程中根據實際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業,結束焊接鋼筋網施工后,必須及時進行噴射混凝土作業。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進行噴射混凝土作業。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現掉漿現象后,進行第二層混凝土再噴射作業,直至其厚度符合設計規定。
三、建筑工程深基坑支護監測
基坑支護體系隨著開挖深度的不斷增加會出現側向變位的情況,這種情況在施工中無法避免,基于此,基坑支護監測的關鍵就在于側向變位的發展及控制。通常情況下,體系的破壞都具有相應的預兆性,在基坑支護監測中,施工單位必須做好現場指導工作,利用檢測等方式及時分析、了解支護體系的受力情況。在監測中不僅要做好整個基坑支護檢測工作,還要充分考慮其附近環境。這種監測方式可以掌握好基坑附近支護的穩定情況,在目前深基坑支護工程理論與相關技術支持下,施工實際情況往往存在或多或少的問題,根據本工程現場施工的具體情況,其地質環境較為復雜,可選用變形監測的方式進行基坑支護作業,這樣可以保證施工的安全性。
選用的監測點布置范圍為本工程基坑支護的邊坡開挖影響范圍,遵循其基坑深度2倍以上的深度進行分析,并對監測對象的特定范圍進行充分考慮。本工程沉降位移監測點應在基坑邊坡附近每個20米到25米的范圍進行設置,這樣可以為施工的順利進行提供強有力的保障。并能對施工后路面損壞形成的原因進行分析。在施工前,施工單位必須認真調查路面的實際情況,主要選用拍照等形式對其現狀進行分析,隨后形成相應文字進行歸檔。完成以上監測作業后,對于較大危害部位,可以選用石膏膜設點的方式進行施工,盡可能降低對工程施工的影響,并定期進行跟蹤查看。分期分階段將監測情況記錄匯報有關各方。此類監測點的設置將在詳細調查現狀的基礎綜合確定,同時對在施工間出現的開裂,特別重視監測,將實際情況向相關單位及時上報。
四、結束語
綜上所述,伴隨國民經濟的快速增長,我國建筑工程的規模也在不斷擴大,深基坑支護工程作為建筑工程施工的重要組成部分,其施工技術水平的高低將直接影響到工程建設的整體質量。目前最常見的基坑支護技術主要包括兩種:主動支護與被動支護,本文根據具體工程實例進行分析,主要選用土釘墻支護技術進行施工,在施工過程中必須做好基坑支護監測工作,了解其施工要求,規范施工工藝流程,只有這樣才能有效提升整個建筑工程的質量。
參考文獻
[1]胡浩;王路;胡小猛;高層建筑深基坑支護土釘墻技術應用研究[J];科技信息;2011年13期.
[2]閆君;王繼勤;崔劍;土釘墻支護技術在青島中惠商住樓深基坑中的應用[A];探礦工程(巖土鉆掘工程)技術與可持續發展研討會論文集[C];2013年.
[3]蘭云才;虞利軍;歐陽濤堅;軟土地區深基坑支護工程實例[A];第十三屆全國探礦工程(巖土鉆掘工程)學術研討會論文專輯[C];2015年.
關鍵詞:建筑工程;深基坑;施工技術;注意事項
深基坑工程存在自身的特點,如影響因素眾多,涉及面廣,有很強的區域性、綜合性。在現代的建筑中隨著高層的不斷涌現,建筑方面的人才主要把目光投向深基坑開挖支護的問題,而開挖對鄰近道路、建筑及設施在建筑上的影響不容忽視。而在實際的施工中我們要注意充分的結合場地的巖土工程條件和基坑特點對深基坑支護進行設計與施工,要做到具體問題具體分析,因地施工,而不能照搬經驗的沒有目的性。
1 深基坑施工的特點
基坑工程包括維護體系設計施工和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對圍護體系是否成功產生重要的影響。不合理的土方開挖方式,步驟和速度可能導致主體結構樁基變位。因此,深基坑開挖與支護引起了廣泛重視。深基坑施工的特點主要如下:
(1)建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發展;
(2)基坑開挖面積大,長度與寬度有的達數百米,給支撐系統帶來較大的難度;
(3)在軟弱的土層中,基坑開挖會產生較大的位移和沉降,對周圍建筑物、市政設施和地下管線產生嚴重威脅;
(4)深基坑施工工期長、場地狹窄,降雨、重物堆放等對基坑穩定性不利;
(5)在相鄰場地的施工中,打樁、降水、挖土及基礎澆注混凝土等工序相互制約影響,增加協調工作的難度;
(6)支護型式的多樣性。迄今為止,支護型式已經發展到數十種。
2 挖土施工的準備
(1)分析工程地質勘察報告中軟弱土層分布情況與土層的物理力學性質及其厚度,基坑開挖面涉及哪些軟弱土層。
(2)了解基坑周邊環境,有否需要保護的淺基房屋、道路及路面下的永久性管線分布情況,周邊道路的車輛運行情況,哪些需要重點保護。
(3)熟悉基坑圍護結構設計圖紙,對樁墻結合內支撐式圍護、水泥攪拌樁重力式擋墻、土釘墻或復合式土釘墻、地下連續墻等不同的基坑圍護結構應掌握其特點,有針對性地提出基坑挖土方法及應急措施。
(4)熟悉地下室工程圖紙,包括樁基工程情況,分析基坑各區段的挖深、承臺、基礎梁、后澆帶的分布情況,地下室各層梁板標高,并校核基坑圍護方案中的計算挖深以及拆撐措施是否準確、可行。
(5)根據上述各方面的條件及資料,認真編制基坑挖土施工方案,方案的主要內容包括: 基坑工程概況、挖土施工準備、組織管理機構、挖土施工部署、機械配備計劃、挖土施工方法、挖土進度計劃、安全與環境保護措施、應急措施等。
3 深基坑施工支護形式的選擇及特點
(1)水泥土擋墻搭配基底加固,其優點是施工簡單方便,造價相對低廉,對基坑邊坡的深層滑動和抗隆起有顯著效果,不足之處是環境污染較大,基底加固的質量難以控制,且工期較長,不能滿足上部結構的施工要求。
(2)懸臂樁支護結構基坑深度不大于5m~6m,距離周圍建筑物較遠,對變形要求不高時采用。但具有施工工藝相對復雜、工期相對較長、成本相對較高的特點。
(3)復合土釘墻支護結構就是以水泥攪拌樁等超前支護組成防滲帷幕,解決土體的自立性、隔水性及噴射面層與土體的粘結問題。一般基坑深度5m~10m,距離周圍建筑物較遠,對變形要求較高時采用。具有施工工藝相對簡單、工期較短、成本相對較低的特點。
(4)土釘墻支護結構是在基坑開挖過程中將較密排列的細長桿件土釘置于原位土體中,并在坡面上噴射鋼筋網混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作,形成復合土體。一般基坑深度5m~10m,距離周圍建筑物較遠或周圍無建筑物對變形無特殊要求時采用。具有施工工藝簡單、工期短、成本低的特點。
(5)噴錨網支護( 噴射混凝土、錨桿、鋼筋網聯合支護的簡稱) 是一種先進的支護( 加固) 技術,國內外在巖土土質、高邊坡和大跨度地下工程中,特別是在不良地質條件下被廣泛應用。其施工機具簡單,施工靈活,對鄰近周圍建筑物的影響小,支護工程費用低。
(6)樁錨支護結構就是以樁體作為支護體,必要時設置水泥攪拌樁止水帷幕,然后通過土層錨桿增強圍護結構的整體穩定。土層錨桿可以有效地傳遞和平衡作用在擋墻上的水、土壓力,并能減少支護結構的位移。當基坑較深,距離周圍建筑物較近,對變形要求較高時采用。以前都是用鉆孔灌注樁作為支護體,其具有施工工藝復雜、工期較長、成本較高的特點。隨著 PHC 管樁的發展,現在很多工程開始使用 PHC 管樁作為支護體,從而降低了工期和成本,提高了經濟效益。
4 深基坑施工需選擇合理的施工方法
(1)根據基坑工程設計所選定的主要施工參數,按坑規模、幾何尺寸、支撐形式、開挖深度和地基加固條件,提出詳細的可操作的開挖與支撐的施工程序及施工參數按分層、分步、對稱、平衡的原則制定開挖與支撐的施工工序和施工參數。最主要的施工參數是分層開挖的層數、每層開挖深度,以及每層開挖中基坑擋墻被動區土體開挖后、擋墻未支撐前的暴露時間和暴露的寬度及高度。大面積不規則形狀的高層建筑深基坑中,基坑擋墻被動區土體在基坑中間部分地層先開挖的過程中,被保留成支承擋的土堤,此土堤斷面尺寸按其能抵住擋墻的要求而定,為主要設計參數。
(2)嚴格按選定的施工程序和施工參數施工,就使復雜多變的施工因素變為較明確而有規律性的施工因素,其引發的時空效應也能較符合設計預期的要求。如在長條形地鐵車站深基坑中,基坑開挖和支撐的施工技術要點是: 按一定長度分段開挖和澆筑結構,在每段開挖中; 再分層、每層分小段地開挖和支撐,隨挖隨撐,施加支撐預應力,完成每小段的開挖和支撐的施工時間限制在一定范圍之內再如在不規則的大型高層建筑地下室的基坑施工中,采用分層盆式開挖法,在每一層先挖中間部分并安裝或澆筑此范圍的支撐,而后將各根支撐兩端所留支承擋墻的土提,分步、對稱地挖除并即安裝或澆筑其間頂住擋墻的部份支撐。每個分步的開挖和支撐施工時間,根據支撐形式等具體情況,具有明確的控制值。各種形式的基坑均優先考慮以井點降水法改善土性,減小土的流變變形。
5 深基坑施工中注意事項
(1)施工前應對工程的地質勘察報告認真分析研究,根據挖土深度范圍內不同土質的物理性能和地下水位情況(特別是豐水期的水位情況) ,選擇相應的土方開挖、支護結構及降水方案。根據所制定的施工方案,對全體施工人員作詳細的安全與技術交底工作。
(2)基坑開挖前,通過降水提高坑內土體的水平抗力,減少基坑的變形量。施工降水不宜過快。降水過程中應加強周邊建筑物、地下管線和地表沉降的監測,同時在坑外地面設回灌井,必要時應采取回灌措施,確保周邊建筑物安全。在基坑開挖施工中,發現監控數據接近或超過警戒值時,應立即分析原因,準確地找出施工過程中存在的問題及時調整施工步驟,采取相應的對策,以便能有效控制基坑變形,確保基坑安全。
(3)為防止邊坡失穩,施工前先清除基坑邊堆土等荷載,防止由于荷載過大引起基坑坍塌等事故的發生。
(4)基坑開挖分層進行,從上到下逐層進行開挖,嚴禁超挖和掏底開挖,同時開挖過程要與支撐架設同步施工。開挖段的長度必須根據基坑深度和坡度合理確定,不宜過長。當基坑挖至設計標高后,必須馬上澆筑墊層混凝土,進一步減小基坑變形值。底板混凝土必須在 5d~7d 內完成,相應結構層施工及時跟上,以建立永久的受力平衡體系,從根本上控制住基坑變形。
(5)在采用拱圈墻方案時,拱墻本身可采用水平分縫及垂直分縫的逆作拱墻方法施工,拱腳穩定性很重要,設計施工應予重視,挖土時應維持拱圈荷載對稱,受力均衡。
總之,隨著現代經濟的快速發展,不可否認,在以后的城市深基坑工程一定會越來越多,深度也會進一步加深,地質條件也會越來越差,這必然會對深基坑工程施工提出更高的要求。因此,在深基坑工程的施工中必須嚴格做好每一道工序,按部就班,做好各種保證措施,才能使施工質量得到保證,最終確保建筑的整體質量。
參考文獻
[1]姚琴.深基坑工程存在的問題以及發展展望[J].山西建筑,2007.
關鍵詞建筑工程;深基坑;支護;施工技術
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
深基坑施工在建筑行業中普遍存在,是大多數建筑工程的基礎性工程。深基坑施工的質量關系著整個建筑工程的施工與使用。深基坑支護技術是深基坑工程施工過程中的主要應用技術之一,其主要是保障深基坑施工過程中的安全問題,促進深基坑的順利施工,避免工程事故的出現。
1.建筑工程深基坑工程概述
1.1建筑工程深基坑工程內容
深基坑工程的施工主要包括三個方面的內容,包括深基坑施工方案的制定,深基坑支護技術的應用以及深基坑土方的開挖等。其中深基坑支護技術的應用對于深基坑的順利開挖有著重要的意義。并且由于深基坑支護技術只是對深基坑的開挖起到保護與支持的作用,因此在工程結束后,相應的深基坑支護設施就會被拆除,也就是說深基坑支護技術具有著一定的臨時性。
1.2建筑工程深基坑工程特點
深基坑工程是建筑工程施工過程中的一種,與其他的建筑工程施工相比較,建筑工程深基坑施工具有著一些突出特點,具體來說包括以下幾個方面:(1)規模較大。現代社會房屋建筑逐漸向著高層的方向發展,為了滿足高層建筑的施工需要,深基坑工程逐漸向著大規模的方向發展,在長度,寬度,深度等方面都凸顯了大的特點。(2)影響較廣。深基坑的開挖是在地下進行,而地下的環境相對于地上比較復雜存在著地下水等問題,尤其是在城市中還要對地下管道,市政建設工程等進行注意,由此可見深基坑工程在進行施工的過程中,對周圍的影響較廣。(3)支護種類多元化。深基坑工程的施工離不開支護技術的支持,深基坑支護技術與深基坑工程的施工有著密不可分的關系。通過調查我們發現目前我國可以用來進行深基坑支護的技術類型就有十余種,具有著多元化的特性,可以滿足任何環境中深基坑工程施工的需要。
1.3建筑工程深基坑工程施工應注意的問題
建筑工程深基坑的施工是建筑工程進行建設的基礎,因此有關建筑工程單位應對深基坑的建設質量產生重視,保障深基坑工程施工質量,促進建筑工程順利發展。因此在進行建筑工程深基坑施工的過程中,有關工程施工人員應對一些施工過程中的問題進行注意,避免施工失誤現象的出現。首先,工程施工人員應注意工程施工的細節,對每一個步驟進行有效的把握。建筑工程深基坑施工是由多個施工環節構成的,每個施工環節對于保障工程施工質量都有著重要的作用,因此在進行施工的過程中工作人員要改變過去粗放式的施工方法,細化工程施工的每個步驟,在技術應用,場地維護,工程防水等方面都要下功夫。其次,做好防水止水準備。建筑工程深基坑在進行施工的過程中,經常會遇見地下水的問題,地下水的出現對于工程施工帶來了嚴重的阻礙。因此在進行建筑工程深基坑施工的過程中,有關人員應事先做好深基坑工程施工的防水止水預案,并建立起防水措施,減少地下水對深基坑工程施工的影響。
2.建筑工程深基坑支護施工技術的種類
上文我們已經提到深基坑支護施工技術的具體應用種類有很多種,其可以滿足深基坑工程在不同條件下對支護的不同需要。在進行建筑工程深基坑支護施工技術研究的過程中,筆者主要對幾種常用的主要深基坑支護施工技術進行研究,希望通過以點帶面的形式,對深基坑支護技術有所了解。
2.1放坡開挖
放坡開挖是深基坑施工過程中較為理想的一種。要想應用到這種施工方式,深基坑工程應具備以下幾個方面的特點。首先,地理環境要好。地理環境決定著深基坑的開挖情況。放坡開挖地理環境比較優越,沒有地下水的影響,土質較好易于開挖。其次,對周圍影響較小。深基坑工程施工對周圍環境會產生影響,尤其是在城市中進行深基坑建設一般很少使用放坡開挖,因為有可能會對周圍的公路,地下的管線等的應用造成阻礙。因此要進行放坡開挖其應保持對周圍的影響較小。
2.2土釘支護
放坡開挖是一種理想的狀態,但是在實際的工作過程中,放坡開挖的情況很少,因此需要一些支護技術的應用。土釘支護是深基坑支護技術中的一種。土釘支護在進行應用的過程中,由于需要對土釘進行堆放,并且要考慮到土釘支護對周邊環境的影響。因此土釘支護一般應用在建筑物較少,地下管線不多的地點。土釘墻的建設與應用應著重考慮兩個方面一是技術的應用水平,二是工作人員的施工經驗。通過對土釘支護進行合理的控制與設計,保障土釘支護可以符合深基坑工程開挖的需要。
2.3排樁支護
排樁支護是現在常用的一種支護技術之一,排樁支護主要就是通過人力或者機械設備進行樁孔的打造,并向樁孔內進行材料的填充以達到加固墻體的目的。排樁支護是一個綜合性的概念,在排樁支護下面又分為了懸臂式排樁支護,內撐式排樁支護等。
3.建筑工程深基坑支護施工技術未來的發展方向
3.1堅持科學發展,合理制定方案
便隨著現代建筑行業的不斷發展,我國建筑行業的各項施工技術都在進行著穩步的提升,因此建筑工程深基坑支護施工技術也不例外,為了可以迎合建筑工程發展的腳步,其也應在技術的應用水平以及技術的創新能力上下工夫。首先,堅持科學發展。科學是促進技術革新的關鍵。因此在對深基坑支護施工技術進行創新的過程中,有關工作人員應堅持科學發展,用科學對技術的發展方向進行指引。其次,合理制定支護方案。不同的深基坑施工環境其對于支護的需要也有所不同。因此為了提高深基坑支護技術的施工質量,有關工作人員在今后的工作過程中,應就建筑工程深基坑支護技術的應用方案進行探討,合理的制定出支護方案,保障建筑工程深基坑支護技術的順利應用。
3.2深化工藝改革,提升設備水平
創新是一個行業一個企業發展的根本。因此在向未來發展的過程中,建筑工程深基坑支護施工技術應深化工藝改革。有關工程施工人員要對建筑工程深基坑支護施工技術進行研究與探析,找出技術應用過程中存在的不足,并積極的對其進行完善。同時,建筑工程施工單位還應就設備的應用問題產生重視。對深基坑支護技術應用過程中的配套設備進行基礎的維護,并在條件允許的情況下,對陳舊設備進行更換,提升設備的應用質量。
3.3融入現代科技,實行信息管理
網絡時代的到了,計算機技術的發展,使得整個社會在工作方法,工作理念等方面都產生了巨大的改變。信息化管理模式已經成為各行各業未來的主要發展趨勢。為了保持建筑行業的先進性,提升建筑工程施工的施工效率。有關工作人員應在深基坑支護施工技術的應用中加入現代科技,讓其與計算機技術,網絡技術相結合,實現建筑工程深基坑支護施工技術的信息化管理,強化管理的質量,提升施工的效率。
4.總結
綜上所述,建筑工程深基坑支護技術是深基坑工程施工過程中的重要組成部分之一,有關工程施工人員要想搞好深基坑工程的施工,就要對深基坑支護施工技術進行完善與提升,促進深基坑支護技術的發展,保障建筑工程施工的順利進行。
參考文獻
[1] 熊軼.建筑深基坑支護施工技術[J].江西建材,2012(1):23-24