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建筑施工中深基坑支护技术的应用分析

日期:2016-5-20 14:32:36 来源:转载 浏览数:
 
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    随着高层建筑、地下商场等城镇化的快速建设,深基坑施工开挖深度逐渐增大,且建筑工程施工多处于城镇人口密集较多的区域,而这些区域的地下管线分布较密集,这就使得深基坑施工成为一项具有较高风险工程。同时,在不同的地质条件下,深基坑边坡的稳定性需要考虑不同的因素。
    1· 建筑工程深基坑中支护施工技术的现状
    在建筑工程中,深基坑支护技术已经被广泛应用,初步形成了在不同地质状况、不同土质下的深基坑边坡稳定支护技术。在近十几年深基坑支护技术中主要有以下几种: 排桩支护、土钉墙支护、柱列式灌注桩以及地下连续墙等。根据施工经验,若基坑深度小于5m 时,多采用土钉墙支护技术; 若基坑深度小于10m 时,多采用搅拌桩支护技术。
    此外,在深基坑施工选取支护方法时,还要考虑基坑土质稳定性状况,若基坑边坡土质较稳定、固结程度较高,多多采用土钉墙支护技术; 若土质固结程度较差,多采用地下连续墙支护技术。
    在实际建筑工程深基坑施工中,支护技术意义主要体现以下几方面: ①深基坑支护施工是建筑工程基础施工的重要保障,为基础施工起到非常重要的作用; ②深基坑支护技术微建筑工程基础施工提供了技术支撑,为基础在强度与刚度方面得到了有力保障,确保了建筑整体结构的稳定性与可靠性; ③深基坑支护技术确保了基础的整体质量,因为支护技术可以确保工程上部结构达到设计质量指标,满足基础工程施工的基本要求。
    2· 常见的建筑工程深基坑支护技术
    2. 1 锚杆支护技术
    锚杆支护技术就是采用主动形式加强深基坑施工中岩土的稳定和加固,其中,锚杆为主要工具,将其一端深入到岩土中,另一端则与支护体系连接,并施加一定的预应力。这样,在锚杆中形成受拉力,调动岩土深层的潜能,保证基坑的稳定性。由于该技术的适用性非常强,基本不受基坑深度的营销,且能与其他支护体系结合起来使用,如: 与土钉墙、排桩等组合使用,形成组合支护体系,唯一需要注意的一点是: 该技术不能在有机质土中应用。
    2. 2 土钉墙施工技术
    土钉支护主要由密集的土钉群、喷射混凝土面层、被加固的土体结构等几部分组成,形成一个类似于重力式挡墙的具有复合的、自稳的挡土稳定结构,从而有效的抵抗土钉结构背后传递水平土压力与其他力的作用,这就最大限度的保障了建筑深基坑工程,在开挖施工过程的顺利开展。
    土钉墙施工技术有助于缩小墙后土体的变形,保证边坡的稳定性,该技术的施工流程包括钻孔、插筋、注浆等过程,由于其加固原理中利用了土体与土钉间的相互作用来保证土钉墙的稳定,故而其应用范围是地质条件较好且处于地面水位以上的粉土、粘性土、无粘性土中。对于地质条件较差的淤泥质土、饱和软土等环境中,不适合采用土钉墙施工技术。另外,在该技术的施工过程中,应注意以下几点: 一是钻机参数的控制,将钻进的速度控制在合理范围内,防止埋钻、塌孔、掉块等通病的出现,一旦钻孔过程中出现问题,立即处理问题,处理完后方可重新钻孔; 钻杆拔出后,立即将土钉插入到对应的孔内,并按照注浆操作流程施工。在土钉的插入中,应严格按照一定的技术标准组装施工,插到合适位置,将误差控制在允许范围内。注浆则首先需严格控制浆液的质量,确保搅拌均匀,在注浆作业中使注浆设备和管路处于最佳工作状态,并仔细检查土钉位置、钻孔直径、注浆配比、压力等参数,每段支护体完成后,立即检查坡顶、坡面的位移量和周围环境的变化,若有异常情况立即采取合适措施处理,恢复正常后方可继续施工。
    2. 3 深层搅拌桩支护技术
    深层搅拌桩就是利用石灰或水泥为固化剂,用深层搅拌机将其与软土强制性搅拌到一起,经过固化后形成一个整体的桩体,使得强度、水稳性、整体性等性能指标达到一定标准。当基坑为二、三级基坑且深度不超过7m,坑边至红线距离重组时,通过优先采用深层搅拌桩支护技术,因其水泥不透水,既能挡水又能挡土,性能优良。另外,机械设备简单,操作容易,主要材料为水泥,造价低。深层搅拌桩最适宜于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土地基,其优点在于: ①其施工工艺由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度的利用了原土; ②搅拌时不会将地基土侧向挤出,因而对周围既有建筑物的影响较小; ③按照不同土体,以及不同工程的要求,合理选择固化剂; ④施工过程中产生的振动较小,无污染,因此可以在城市的居民区进行施工; ⑤在进行加固后,不会增加土体的重度,因此,不会对软弱下卧层产生较大的附加荷载。
    3· 建筑深基坑工程支护结构设计与施工实例
    本工程为某商厦建筑的深基坑支护施工工程,其平面形状呈正方形,建筑总面积5789 为m2 ,建筑结构地上为25 层,地下为2 层,采用筏板基础形式,其地质结构如表1。在深基坑的东、北两侧分别为开阔的平地,南侧紧邻快速路,西侧为大面积没有拆除的居民旧宅,并且建筑场地西侧下面各种管线相对复杂表。
                   
    3. 1 降水措施
    基坑降水主要以自主降水为主,同时对局部水位较高进行抽水措施。采用的降水井,其中心距基坑表面的距离为0. 8 ~ 1. 0m,井深20.0m,直径为0. 6m,相邻两口降水井的中心距离为9. 0m,基坑中心区域的降水井间距为12. 0m。自渗井的直径为0. 3m,井的深度为16. 0m,其降水井的各个基本参数如表2所示。
               
    3. 2 支护方案
    本工程的深基坑边坡支护工程均采用土钉墙支护形式,按照1: 0.3 的比例进行放坡,共用了8 道土钉,每道土钉中有一道Φ16 的横向加强筋,面层编制一个钢筋网: φ6. 5@ 250mm × 250mm,然后进行喷射厚度80mm 左右的C20 混凝土,混凝土拌合物比值为水泥: 砂子: 石屑=1: 2: 2,其具体支护参数见图1。
                  
    4·结语
    综上所述,在建筑工程深基坑支护施工中,为了确保深基坑施工的顺利开展,需要根据基坑周围的地质环境状况,选取合适的深基坑支护方法,并针对支护施工过程进行严格的质量监督,确保深基坑支护措施起到本质的作用,从而确保建筑工程基础施工的保质保量完成。

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