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王 勇
哈尔滨三建工程有限责任公司
【摘 要】在工程建设的过程中,地下连续墙的施工是工程建设的重点,因为这一施工技术可以适用各种不同的地质条件,并且在现代化建设的过程中,符合机械化水平的要求,所以在广大工程的建设中广泛被采用。本文将重点对这一施工技术进行讨论,并且分析其施工原理以及对房屋沉降所带来的影响,希望在今后的施工建设中可以得到进一步的优化。
【关键词】成槽施工;房屋沉降;地下连续墙
当前我国建筑施工水平越来越高,而地下连续墙的施工成为重要的施工环节之一,这一施工技术的应用能够为建筑工程带来极大的优势,但是与此同时,其不足之处也逐渐显现出来,特别是当某一建筑处于年久失修的状态中时,地下连续墙的施工则会加剧安全隐患的发生,极容易出现房屋坍塌的情况,所以为了实现房屋的安全性,更加应该重视对地下连续墙的优化处理,避免为房屋沉降带来不安全的因素。
一、成槽施工的原理
地下连续墙在进行成槽施工的过程中,泥浆面的高度要超出地下水面的高度,在水分传导的过程中,会渗入进槽壁的表面,并以此形成了一层保护膜,对槽壁起到保护性的作用,这样即使在强大的压力下,也不会出现坍塌的现象,所以在施工时得到了广泛的应用。这是因为在泥浆中包含了大量的黏土颗粒,这些颗粒会在静电的作用下有机的结合成为一个保护体,形成网状的结构,能够起到较强的保护作用,在其生成机理中,网状结构具有重要的意义,正是因为网状结构的设定,所以才不会造成泥浆的流失。
二、成槽泥浆的性能
根据对泥浆性能的认知,其黏度、失水量以及众多的性能对地下连续墙的施工均具有重要的影响,下面笔者将进行进一步的分析。
首先是触变性。因为泥浆处在静止的状态中,所以泥浆中的颗粒会在相互连接的过程中逐渐形成一个网状的结构,这一结构可以有效的阻挡外力对对房屋造成的不良影响,但是不同材质制成的泥浆具有不同的效果,如果是一般的普通粘土制成的泥浆,其触变性的性能就会极大的降低,因为这种材质所形成的泥浆颗粒是圆形的。
其次是静切力。在泥浆中如果含有粘土颗粒以及CMC,那么就说明其具有静切力。当受力较小时,塑性流型液体不会随便流动,但是如果受力达到一定的数值时,就会形成一种流动的状态,极限静切值的变化直接影响着泥浆的使用性能,当泥浆最接于极限静切值时,基本上就会处于一种静止的状态,如果超出静切值的要求,那么泥浆就处于一种液体的状态,前者的颗粒会从泥浆中析出,从而引发坍塌的现象。
第三种性能为稳定性,在泥浆中所包含的土壤颗粒如果是膨润土,那么发生沉淀的可能性就较小,但是其黏度较差,并且不容易被控制,所以在施工时不能较好的与土壁相契合,这样一来就不便于在墙体表面形成一层保护膜,所以在实际应用的过程中对地质条件的要求是十分必要的,根据地质条件的不同选择不同材质的原材料制作泥浆,以便形成较强的稳定性。
三、地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响
在实际施工的过程中,因为地下连续墙成槽的施工会对房屋造成不同程度的影响,这是当前施工中主要存在的问题之一,主要造成的影响有以下三点。一是会造成固结沉降。因为在施工的过程中,主要采用的施工方法为盾构法,是一种暗挖法的施工,在这一过程中通过不断的掘进就会出现瞬间沉降的现象,孔隙中的水压就会随之消失,因此就会造成固结沉降的现象发生,次固结现象的出现经常又会引起后续沉降的陆续发生,并且使房屋的整体框架出现偏移,在盾构不断推进的过程中,会出现一个空间差的变化,而固结沉降实际上是一个时间的过程,这一过程同时也是动态的,要想将固结沉降所带来的影响降到最低,就要对现场的位移情况进行系统性的分析,以避免对房屋产生较大的影响。
在施工时,连续墙之间的作用会出现重叠的现象,这时会进一步增加沉降的影响,在这种情况下,如果是没有衬砌的连续墙,相互之间的作用可以不进行考虑,但是如果存在衬砌的连续墙现象,此时就要对相互作用的情况进行充分的考量,在这种情况下,就要尽量避免两连续墙共同施工的情况,这样可以将所产生的叠加作用降到最低,以避免对房屋沉降带来的加倍影响,地层也不会出现松弛的现象,降低变形的可能性。因此,对上述的两点问题应该加以注意。
四、施工对房屋沉降注意事项
城市空间的开发利用,对解决城市交通、停车、贸易、交通、供水、电力供应等都起到了非常积极的作用。但在成槽工程施工过程中,会带来一系列的问题,例如,正常的交通和人们的日常生活噪声的影响、环境保护水污染、地面沉降等;并就如何解决这些问题,或影响减少到最低限度,是工程师和工人每个参与工程的设计与施工者的共同责任。
(一)注意地层沉降变形特性
房屋建筑工程的浅埋暗挖连续墙,其施工有盾构法和新奥法两种施工方法,由于技术和经济方面的原因,新奥法的应用更为广泛一些;而新奥法施工的浅埋连续墙,特别是处于松散地层的浅埋连续墙在施工过程中更容易发生地层沉降,并且其沉降量一般均较大。笔者先后参加了实验段、广州房屋建筑、深圳房屋建筑一期工程等项目的施工,通过对部分松散地层浅埋暗挖连续墙在施工中的地层沉降监测资料的汇总分析,可知在上述条件下地层沉降变形具有如下特性。
(二)注意地层应力释放
地层应力释放形成的收敛约束特性,位移增加的形成与上覆岩层荷载应用于连续墙结构的应用将减少。最佳支持的概念是稳定在允许形成的位移条件,支持力的支撑结构,但看新奥法的点集中在围岩稳定、连续墙,以及城市住房连续墙成槽施工,特别是浅层连续墙表面保证了变形控制。原则上不允许超过规定值的表面出现下沉,只能采取地层预加固和及时的支持,采取快速的技术措施,如闭环、对多孔介质土壤和滑动表面电位的形成与塌陷,对地面沉降及地面应力释放,水面会逐渐产生。随着大范围地面沉降,这个周期会积累,导致应力释放滑带形成,增加槽的宽度和下沉量。同时,由于垂直应力释放,甚至屋顶变形逐渐增加。但相对于地表下沉到小,对地层应力释放率的控制范围可以减少沉降和扩散。
五、结语
综上所述,地下连续墙成槽施工造成的沉降对邻近建筑物的影响,如引起的固结沉降、连续墙相互作用的叠加以及引起水压变化等,当沉降过大时有可能导致建筑物的断裂及上部结构压性裂缝的产生。因此,在施工中应尽量采取各种必要的手段,如注意地层沉降变形特性以及注意地层应力释放等措施,以对建筑物影响降至最低。
参考文献:
[1]贾敏才.地基处理施工振动及其对环境的影响评述[J].地下空间;2011,(4).
[2]张庆贺,柏炯.沉桩引起环境病害的预测和防治[J].岩石力学与工程学报,2012,(6).
[3]唐海峰,李蓓.软土地区基坑工程环境影响及其保护实例分析[J].岩土力学,2010,(S2).
哈尔滨三建工程有限责任公司
【摘 要】在工程建设的过程中,地下连续墙的施工是工程建设的重点,因为这一施工技术可以适用各种不同的地质条件,并且在现代化建设的过程中,符合机械化水平的要求,所以在广大工程的建设中广泛被采用。本文将重点对这一施工技术进行讨论,并且分析其施工原理以及对房屋沉降所带来的影响,希望在今后的施工建设中可以得到进一步的优化。
【关键词】成槽施工;房屋沉降;地下连续墙
当前我国建筑施工水平越来越高,而地下连续墙的施工成为重要的施工环节之一,这一施工技术的应用能够为建筑工程带来极大的优势,但是与此同时,其不足之处也逐渐显现出来,特别是当某一建筑处于年久失修的状态中时,地下连续墙的施工则会加剧安全隐患的发生,极容易出现房屋坍塌的情况,所以为了实现房屋的安全性,更加应该重视对地下连续墙的优化处理,避免为房屋沉降带来不安全的因素。
一、成槽施工的原理
地下连续墙在进行成槽施工的过程中,泥浆面的高度要超出地下水面的高度,在水分传导的过程中,会渗入进槽壁的表面,并以此形成了一层保护膜,对槽壁起到保护性的作用,这样即使在强大的压力下,也不会出现坍塌的现象,所以在施工时得到了广泛的应用。这是因为在泥浆中包含了大量的黏土颗粒,这些颗粒会在静电的作用下有机的结合成为一个保护体,形成网状的结构,能够起到较强的保护作用,在其生成机理中,网状结构具有重要的意义,正是因为网状结构的设定,所以才不会造成泥浆的流失。
二、成槽泥浆的性能
根据对泥浆性能的认知,其黏度、失水量以及众多的性能对地下连续墙的施工均具有重要的影响,下面笔者将进行进一步的分析。
首先是触变性。因为泥浆处在静止的状态中,所以泥浆中的颗粒会在相互连接的过程中逐渐形成一个网状的结构,这一结构可以有效的阻挡外力对对房屋造成的不良影响,但是不同材质制成的泥浆具有不同的效果,如果是一般的普通粘土制成的泥浆,其触变性的性能就会极大的降低,因为这种材质所形成的泥浆颗粒是圆形的。
其次是静切力。在泥浆中如果含有粘土颗粒以及CMC,那么就说明其具有静切力。当受力较小时,塑性流型液体不会随便流动,但是如果受力达到一定的数值时,就会形成一种流动的状态,极限静切值的变化直接影响着泥浆的使用性能,当泥浆最接于极限静切值时,基本上就会处于一种静止的状态,如果超出静切值的要求,那么泥浆就处于一种液体的状态,前者的颗粒会从泥浆中析出,从而引发坍塌的现象。
第三种性能为稳定性,在泥浆中所包含的土壤颗粒如果是膨润土,那么发生沉淀的可能性就较小,但是其黏度较差,并且不容易被控制,所以在施工时不能较好的与土壁相契合,这样一来就不便于在墙体表面形成一层保护膜,所以在实际应用的过程中对地质条件的要求是十分必要的,根据地质条件的不同选择不同材质的原材料制作泥浆,以便形成较强的稳定性。
三、地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响
在实际施工的过程中,因为地下连续墙成槽的施工会对房屋造成不同程度的影响,这是当前施工中主要存在的问题之一,主要造成的影响有以下三点。一是会造成固结沉降。因为在施工的过程中,主要采用的施工方法为盾构法,是一种暗挖法的施工,在这一过程中通过不断的掘进就会出现瞬间沉降的现象,孔隙中的水压就会随之消失,因此就会造成固结沉降的现象发生,次固结现象的出现经常又会引起后续沉降的陆续发生,并且使房屋的整体框架出现偏移,在盾构不断推进的过程中,会出现一个空间差的变化,而固结沉降实际上是一个时间的过程,这一过程同时也是动态的,要想将固结沉降所带来的影响降到最低,就要对现场的位移情况进行系统性的分析,以避免对房屋产生较大的影响。
在施工时,连续墙之间的作用会出现重叠的现象,这时会进一步增加沉降的影响,在这种情况下,如果是没有衬砌的连续墙,相互之间的作用可以不进行考虑,但是如果存在衬砌的连续墙现象,此时就要对相互作用的情况进行充分的考量,在这种情况下,就要尽量避免两连续墙共同施工的情况,这样可以将所产生的叠加作用降到最低,以避免对房屋沉降带来的加倍影响,地层也不会出现松弛的现象,降低变形的可能性。因此,对上述的两点问题应该加以注意。
四、施工对房屋沉降注意事项
城市空间的开发利用,对解决城市交通、停车、贸易、交通、供水、电力供应等都起到了非常积极的作用。但在成槽工程施工过程中,会带来一系列的问题,例如,正常的交通和人们的日常生活噪声的影响、环境保护水污染、地面沉降等;并就如何解决这些问题,或影响减少到最低限度,是工程师和工人每个参与工程的设计与施工者的共同责任。
(一)注意地层沉降变形特性
房屋建筑工程的浅埋暗挖连续墙,其施工有盾构法和新奥法两种施工方法,由于技术和经济方面的原因,新奥法的应用更为广泛一些;而新奥法施工的浅埋连续墙,特别是处于松散地层的浅埋连续墙在施工过程中更容易发生地层沉降,并且其沉降量一般均较大。笔者先后参加了实验段、广州房屋建筑、深圳房屋建筑一期工程等项目的施工,通过对部分松散地层浅埋暗挖连续墙在施工中的地层沉降监测资料的汇总分析,可知在上述条件下地层沉降变形具有如下特性。
(二)注意地层应力释放
地层应力释放形成的收敛约束特性,位移增加的形成与上覆岩层荷载应用于连续墙结构的应用将减少。最佳支持的概念是稳定在允许形成的位移条件,支持力的支撑结构,但看新奥法的点集中在围岩稳定、连续墙,以及城市住房连续墙成槽施工,特别是浅层连续墙表面保证了变形控制。原则上不允许超过规定值的表面出现下沉,只能采取地层预加固和及时的支持,采取快速的技术措施,如闭环、对多孔介质土壤和滑动表面电位的形成与塌陷,对地面沉降及地面应力释放,水面会逐渐产生。随着大范围地面沉降,这个周期会积累,导致应力释放滑带形成,增加槽的宽度和下沉量。同时,由于垂直应力释放,甚至屋顶变形逐渐增加。但相对于地表下沉到小,对地层应力释放率的控制范围可以减少沉降和扩散。
五、结语
综上所述,地下连续墙成槽施工造成的沉降对邻近建筑物的影响,如引起的固结沉降、连续墙相互作用的叠加以及引起水压变化等,当沉降过大时有可能导致建筑物的断裂及上部结构压性裂缝的产生。因此,在施工中应尽量采取各种必要的手段,如注意地层沉降变形特性以及注意地层应力释放等措施,以对建筑物影响降至最低。
参考文献:
[1]贾敏才.地基处理施工振动及其对环境的影响评述[J].地下空间;2011,(4).
[2]张庆贺,柏炯.沉桩引起环境病害的预测和防治[J].岩石力学与工程学报,2012,(6).
[3]唐海峰,李蓓.软土地区基坑工程环境影响及其保护实例分析[J].岩土力学,2010,(S2).