張俊國
摘要:現(xiàn)代城市的建設(shè)發(fā)展步伐急劇加快,幾乎各大城市的各類建筑都以更高、更大、更深、更重為發(fā)展方向。深基坑工程也就越來越密集,并且不完全集中在傳統(tǒng)的建筑物,現(xiàn)在已經(jīng)在地鐵隧道、地下管線、道路橋梁等工程中有廣泛應(yīng)用,這些工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求都很復(fù)雜,因此深基坑支護(hù)施工技術(shù)在工程中應(yīng)用的成敗也就決定了整個工程的成敗。本文對深基坑支護(hù)技術(shù)方式作以簡單介紹,并結(jié)合高層建筑、明挖城市隧道等工程為例對深基坑技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用予以探討,對深基坑支護(hù)技術(shù)在土木工程中應(yīng)用時需要注意的問題提出了幾點建議。
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù);施工技術(shù)
引言
伴隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展,社會經(jīng)濟得到了高速發(fā)展,人民生活水平有很大提升,我國城市化建設(shè)步伐也不斷加快,建筑業(yè)科技的進(jìn)步已經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位。為了保證工程的順利進(jìn)行,提高企業(yè)的競爭力,減少施工過程中對周邊環(huán)境的影響,采用深基坑支護(hù)的施工技術(shù)已經(jīng)勢在必行?,F(xiàn)代建筑的要求很高,對地下空間的利用非常注重,由于目前的環(huán)境條件的限制,深基坑的面積不能再擴大,那么就給深基坑支護(hù)技術(shù)帶來了更高的技術(shù)難度。由于對深基坑支護(hù)工程質(zhì)量不夠重視,帶來了很多問題,因此加強深基坑支護(hù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用,對建筑的強度和穩(wěn)定性有重要的影響,對保證工程質(zhì)量具有重要意義。
一、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型
當(dāng)深基坑工地的實際施工現(xiàn)場不具備常規(guī)放坡條件時,這時一般會采用支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時支撐,以保證深基坑的坑壁的穩(wěn)定。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型包括自立式支護(hù)、樁錨支護(hù)、噴錨支護(hù)、組合型支護(hù)等。[1]
1、自立式支護(hù)
自立式支護(hù)中又包括懸臂式排樁支護(hù)和水泥攪拌樁擋墻支護(hù)。懸臂式排樁支護(hù)采用人工挖孔灌注樁或沖、鉆孔。它的優(yōu)點是在深基坑內(nèi)無支撐,以便機械挖土和地下工程施工,但當(dāng)坑基較深或地質(zhì)條件較差時,會加大支護(hù)樁頂部的水平位移,增加工程造價。因此這種支護(hù)方式主要都用于坑深不大于6米且地質(zhì)條件較好的施工地。它的優(yōu)點是穩(wěn)定性高,整體性強,坑基擋墻厚度大,施工效率高,且深基坑隔水效果好,造價一般也較低。水泥攪拌樁擋墻支護(hù)在坑內(nèi)也無支撐結(jié)構(gòu),也便于機械化挖土和地下室工程施工。但其擋墻面積大,且施工土層含水量和有機質(zhì)含量的多少會嚴(yán)重影響支護(hù)的強度。
2、樁錨支護(hù)
這種方式適用于施工場地的土層性能較好或軟土層較薄的施工場地。對基坑深度較大的工程,樁錨桿的一些參數(shù)有嚴(yán)格要求,并在錨索鎖定時會施加預(yù)應(yīng)力,從設(shè)計值的30%到70%不等,一般施加的預(yù)應(yīng)力越大,越容易限制樁頂變位。
3、噴錨支護(hù)
噴錨支護(hù)是鋼絲網(wǎng)、錨桿、噴射混凝土組成的聯(lián)合支護(hù)型式。這種方式主要適用于在地下水位以上或經(jīng)過人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土。不能用于施工場地土壤條件極差的淤泥層,而是常用在單層地下室,要求淤泥較少、地下水較少,且深基坑深度不能大于12m。它能最大限度地利用支護(hù)基坑壁土體的自穩(wěn)能力,可自行調(diào)節(jié)處于最佳狀態(tài),不會造成局部過載,靈活性較強。但該方式會使基坑壁變形較大而且錨桿會超出建筑用地紅線,需征得施工場地業(yè)主的同意。
4、組合型支護(hù)
當(dāng)深基坑內(nèi)土地環(huán)境條件差別較大時,應(yīng)因地制宣地采用組合型的支護(hù)方式,以充分發(fā)揮各種支護(hù)結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)越性。主要包括:上部放坡下部鋼筋混凝土懸臂排樁(或樁錨)的組合;拱形水泥土墻與鋼筋混凝土灌注樁或H型鋼的組合;鋼筋混凝土排樁與樁間高壓旋噴樁的組合;土釘墻與水泥土攪拌樁組合;土釘墻與微型注漿樁組合;土釘墻與預(yù)應(yīng)力錨索組合;各種支護(hù)結(jié)構(gòu)與由水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁形成的封閉止水帷幕組合。其中,排樁或土釘墻支護(hù)是近幾年來深基坑支護(hù)的主要形式。[2]
二、高層建筑深基坑施工技術(shù)
高層建筑在施工之前,施工單位必須對施現(xiàn)場進(jìn)行認(rèn)真的勘察,充分了解施工場地的實際情況,明確施工項目的目標(biāo),并把施工深坑所在地下的管線等因素考慮進(jìn)去。
施工階段準(zhǔn)備工作應(yīng)引起高度的重視。內(nèi)容多且繁雜,明確周圍建筑物的埋深、周圍道路建設(shè)情況以及地下埋設(shè)管線的基本情況等。在整個準(zhǔn)備階段應(yīng)將熟悉土層參數(shù)作為重要內(nèi)容,包括土層類型、深度和厚度等參數(shù)。施工階段首先應(yīng)針對不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇合理的開挖方式。以后在整個施工中必須嚴(yán)格控制所使用材料的質(zhì)量,并按照相關(guān)設(shè)計要求進(jìn)行施工,確保工程質(zhì)量。
錨桿施工階段需要在合適位置增加錨桿以增加基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
土方開挖時及時清理施工現(xiàn)場,將挖出的土方運走減少施工對周圍環(huán)境的影響。如遇異常情況應(yīng)立即停止施工,并采取措施處理,直到恢復(fù)施工。
三、明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)
明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)最為關(guān)鍵的就是初步設(shè)計階段,要求我們必須要按照相關(guān)的明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工項目工程所在地自身價格的水平來進(jìn)行處理方案的編制工作,將其作為考核明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)經(jīng)濟合理性以及深基坑支護(hù)施工技術(shù)管理的重要依據(jù)。[3]
明挖城市隧道的具體實施階段,必須要本著安全、經(jīng)濟的原則進(jìn)行施工。由于具體的施工情況不同,如地質(zhì)條件、坑基深度、周圍環(huán)境等復(fù)雜因素的影響,必須選擇切實可行的施工方案。應(yīng)根據(jù)具體情況滿足設(shè)計要求的數(shù)值,支護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸應(yīng)滿足隧道結(jié)構(gòu)要求,并預(yù)留富裕量,以滿足施工要求。由于明挖城市隧道深基坑所處的位置特殊,一般基坑較深,且受周邊環(huán)境影響較大,一般都不會采用放坡開挖的方式。還要注意解決地下水的問題,一般采用抽水降水,使地下水位降到基坑底1米以下并且施工時不能間斷排水。
四、深基坑支護(hù)技術(shù)在土木工程施工中應(yīng)注意的問題
1、遵循深基坑土方開挖原則,施工前詳細(xì)確定挖土方案和施工方案,并遵循“開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴(yán)禁超挖”的原則。并進(jìn)行必要的監(jiān)測和保護(hù)。橫向支撐設(shè)備必須安裝檢測儀器,逐日記錄。
2、深基坑開挖時間較長,容易引起邊壁不穩(wěn)突然滑動,加上施工場地排水不良,更會加劇邊壁不穩(wěn)。此外,及時清理基坑邊緣堆料防止發(fā)生事故。
3、基坑面積過大時,對底板混凝土要進(jìn)行分段邊挖邊澆筑,堅持采用分層、均衡等方式進(jìn)行挖土??梢越鉀Q大體積混凝土在澆注技術(shù)上的困難,增加了基坑的穩(wěn)定性。
4、處理深基坑支護(hù)地下水主要有兩種形式,即排水或止水。因地制宜采取不同方法,要根據(jù)基坑周邊環(huán)境而定。近年來在沿海地區(qū)深基坑支護(hù)施工中,新興了以沖孔樁、素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相問咬合搭接分布的混凝土灌注排樁,并與鎖口梁、內(nèi)支撐、噴錨等組成聯(lián)合支護(hù)體系,從而在防止邊坡失隱和阻止地下水側(cè)向滲漏方面(止水帷幕),取得較好的效果。
5、隨時觀察地裂與挖土之間的關(guān)系,當(dāng)發(fā)現(xiàn)挖土后隆起的現(xiàn)象,必須停止挖土。如果出現(xiàn)地裂,當(dāng)檢查降水是否達(dá)標(biāo)等問題。施工單位應(yīng)及早做好準(zhǔn)備,一旦遇到緊急情況,可采用立即回填反壓處理,在任何情況下未處理完畢,不允許繼續(xù)挖土。
總結(jié)
深基坑支護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代建筑科技不斷發(fā)展的過程中還會有長足進(jìn)步,本文對深基坑支護(hù)工程技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了較為全面的分析和論述,并將支護(hù)的技術(shù)理念與工程實際緊密結(jié)合,希望對施工單位更好的運用深基坑支護(hù)技術(shù)提供借鑒,在減少對周圍環(huán)境影響的同時確保質(zhì)量,從而為我國經(jīng)濟建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張長友,建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究,技術(shù)與市場,2010(11)
[2]李發(fā)乾,高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)之我見,四川建材,2013(11)
[3]韓文智,淺談明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù),土木工程學(xué)報,2001,(05)