浅析土建基础施工中深基坑支护技术的应用

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  【摘 要】城市建筑正向着高层化的方向发展,而高层建筑要建立在大基础、深基础之上,以抵抗地基的沉降,并增强建筑物的稳定性,而在深基坑开挖过程中会受到诸多因素的影响,文章分析其深基坑支护技术,探讨其应用。
  【关键词】土建基础施工;深基坑支护技术;应用
  引言
  在土建基础施工中关键组成就是深基坑支护施工,该施工与建筑的耐久性和安全性有着直接的关系,并且也是确保施工顺利进行的重要方法。
  一、深基坑支护工程特点
  深基坑支护工程是风险性较大的临时工程,具有较高的事故率。深基坑工程一般都是临时工程,安全储备相对较小,造价较高,不确定因素较多,建设单位往往不愿投入较多的资金,因此风险性较大。深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。
  深基坑支护工程具有很强的差异性和个性。地质和水文地质条件的不同,自然条件(如降雨)的差别,都会造成基坑支护工程的差异性。即使是同一城市,不同区域也有差异。同时,深基坑支护工程还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力以及周围场地条件有关,使得每个基坑都要根据具体情况具体分析,进行专门设计。
  基坑工程具有很强的综合性。深基坑支护工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科,是多种复杂因素相互影响的系统工程。它涉及土力学中强度(或称稳定)、变形和渗流3个基本课题,三者需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾,有的基坑周围地面变形是主要矛盾。
  二、深基坑支护施工技术在土建施工中应用
  (一)深基坑支护工程开挖
  近年来,我国深基坑工程施工规模不断加大,数量不断增多,一定程度上加大了深基坑支护工程开挖难度。在进行深基坑支护工程开挖施工过程中,应当结合深基坑的实际情况,选择科学高效的开挖方式。在进行深基坑支护工程开挖施工前,应当根据深基坑支护工程的结构要求和排水要求,选择合理的深基坑支护工程开挖方案。在进行深基坑的土方开挖施工时,应当坚持先支护后开挖的施工原则。在进行深基坑支护工程开挖时,可以采用分断开挖方式,确保在深基坑支护工程开挖过程中深基坑的开挖与与泥土的运输同时进行,有效避免深基坑施工作业面内土方的堆积,为深基坑支护工程开挖施工创造良好的施工环境。在进行深基坑支护工程开挖施工时,应当注重监测围护结构,同时合理控制深基坑支护工程开挖的施工进度。在进行深基坑支护工程开挖施工中,应当确保检查钢支撑的规格、型号以及配备达到相关要求,保证钢围擦制作与基坑土方开挖进度一致,制作的材料满足设计要求。为了有效避免漏水、渗水进入到深基坑支护工程开挖的坑内,应当在基坑周圍边界地面设置排水沟,同时在放坡开挖时,也应当对坡顶、坡面以及坡脚采取相关降排水措施,并确保深基坑的排水设施满足设计要求。在进行深基坑支护工程开挖过程中,为了确保深基坑施工阶段的安全施工,在基坑1m范围内禁止堆放土、料以及停置相关施工作业器具,同时在深基坑周边外围5m范围内严禁堆积大量重物,防止基坑由于受力而出现垮塌。在进行深基坑支护工程开挖过程中,应当采用相关措施来防治止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土。当深基坑支护工程开挖施工中出现异常情况时,应当立即停止土方开挖,同时及时查找异常情况产生原因,并及时采取相关处理措施,确保深基坑支护工程开挖施工安全。在深基坑支护工程开挖施工时,对于地下工程的施工应当及时开展夯实回填土施工。
  (二)深基坑支护施工
  对不同建筑基坑的支护进行施工的时候,需要使用的支护方式也不会一样。例如:锚杆支护、土钉墙支护、支护桩等,不同的基坑支护方式,施工要求各不相同。例如:要进行基坑支护,需要先将其墙体的厚度计算出来。根据抗倾覆的稳定条件来计算出水泥土墙厚度的设计值。利用格栅对水泥土墙进行布置。从淤泥的方面来看,水泥土的置换率不能小于0.8,然而其中的淤泥土不能小于0.7,水泥土中的一般砂土不能小于0.6,布置水泥土墙的格栅长度和宽度不能大于2。如果根据挡土和截水的要求来确定出水泥桩和桩之间的宽度,那么桩之间的有效塔接宽度不能小于1.5米;如果不根据截水的要求,那么桩之间的塔接宽度不能小于0.1米。例如:施工锚杆支护的时候,需要对施工现场进行必要的试验,保证锚杆支护的强度能够与设计的要求相一致,在对基坑锚杆支护进行施工时,必须严格的按照设计的要求和规范来进行,除此之外,建筑基坑支护施工中地下水也是必须给予重视的问题。如果建筑地基的位置长时间处于地下水之下,那么基坑就需要进行降水的工作,确保施工能够顺利正常的进行,针对会出现流沙和管涌的基坑,制定出相对应的应急措施。
  由于土钉墙支护技术的大量应用,使得与之相配合的混凝土喷射技术得以不断发展,当前的喷射技术是干式喷射的方法,在施工过程中混凝土的回弹量较大,造成了一定的浪费并污染环境,因此发展湿式喷射混凝土方法应成为必然趋势。再者,当前的深基坑支护工程由于施工空间所限,大多数都是采用人工施工的方式,因此工作效率较为低下,可研究小型化的地下挖土机械,代替人工挖土,可大大提高工作的效率和精度。最后,预应力技术由于在控制变形方面具有较好的效果,因此可将预应力技术用于深基坑支护的边坡土体加固,将是一个重要的发展方向。
  三、施工中突发事件预防及应急措施
  常见的深基坑支护工程施工突发事件包括有:基坑内出现管涌、流沙等;基坑支护局部出现裂缝、沉降;工程所在地连续多日出现狂风暴雨;相邻工地降水、打桩、开挖土方对本工程的影响;开挖中出现地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕等。在深基坑开挖施工中,要事先设立预案,发现有异常,即时拿出相应方案指导施工,并进行跟踪监测,验证方案是否有效,确保基坑及周边环境的安全。当预计事件发生后,应立即启动应急预案及时解决。
  (一)预防措施
  在施工中一般做好以下预防措施。为确保止水质量,防止基坑开挖时漏水,止水桩施工前要对施工桩位及临近的障碍物进行逐一清除。为确保基坑不发生漏水和渗水现象,基坑开挖时,要做好桩间土的保护,如发现坑内漏水严重,要先在坑内封堵抢险,同时查明原因,进行整改。必要时可用高标号砂浆在桩间砌砖或在桩间进行挂网喷浆。为确保支护桩施工质量与桩周管线安全,在支护桩施工前,要查明下部管线并进行标注,开挖并架空处理靠近施工区的下部管线。为应对突发事件,现场要储备足够的钢管、水泥、木桩、草袋、水玻璃等物资和潜水泵、压浆机、注浆机等设备。一旦出现险情,马上采取措施控制其发展。为防止周围地下水降深过大,要事先做好灌槽和回灌井。
  (二)应急措施
  尽管在施工中以预防为主,力争做到事前控制,但在施工中仍有可能会出现意外情况。因此,要做好相应的处理,确保施工顺利。当出现基坑漏水时,要针对现场情况在坑外采用压密注浆或深层搅拌来进行止水。当止水桩达一定强度后,才可逐步拆除坑内抢险封堵物。在拆除坑内抢险封堵物时,要密切观察原出水处情况。当支护桩出现位移量超过警报值时,应立即停止开挖,分析原因并采取措施,当措施落实并生效后才能继续开挖。同时要加大基坑及其周边监测频率。当出现周边道路、管线沉降过大时,也应立即停止土方开挖,分析查找原因,并在沉降区及周边采用压密注浆加固土体,采用树根桩加固管道后才能继续施工。当出现道路和管道开裂时,应立即切断相应的气源、水源和电源,配合相关部门修复,并针对原因在开裂区加固土体后再继续施工。
  结语
  综上所述,实际施工过程中应对各项工作进行严格控制,对各种施工材料把好质量关安排合适的人做合适的事及做好设备的调动安排从而实现人力及物力资源的充分利用。
  参考文献:
  [1]张立.土钉支护深基坑变形的有限元模拟与现场监测分析[D].天津城建大学,2014.
  [2]王一鸣.深基坑多支点桩锚支护结构优化设计[D].兰州理工大学,2014.
  [3]郝艳领,王刚,王庆辉.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].门窗,2014,01:89+92.
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