广州珠江建设发展有限公司
摘要:房建工程基坑施工是工程建设的基础环节,尤其是其中的支护结构更是关乎建筑整体的稳定性、耐久性与安全性。而房建工程所处的地理环境、土质类型、地下水水位等诸多要素皆会对深基坑施工支护效果产生一定影响,因此,房建工程深基坑施工时必须基于实际环境,合理选择深基坑支护结构,以保障深基坑规划化施工,提高支护效果。
关键词:房建工程;深基坑;施工问题;施工技术
引言
深基坑是房建工程中的支挡措施,可为后续施工奠定基础,保证房建地下主体结构的稳定性与耐久性,减少基坑对周边环境的损坏。因此,房建工程施工中必须把握好深基坑施工要点,以保证房建工程施工质量。
1 深基坑的定义
建办质〔2018〕31号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》明确指出符合以下其中一条的基坑体系为深基坑:
1)土方支护或降水工程的开挖深度大于5米(含5米);
2)虽未超过5m的土方支护或降水工程,但周边环境和地质条件或地下管线特别复杂。
深基坑属于危大工程之一,并且按照国标的严格规定,符合以上条件的基坑工程必须进行专家论证。面对日益进步的房建技术和设计,高层,甚至超高层建筑的普及,深基坑已经发展成大部分房建工程中常见的分部工程。因此,对于深基坑工程的常见施工问题是不容忽视的。
2 我国深基坑工程现状及施工常见问题
深基坑工程在我国有着四大突出的特点:距离周边建筑近;基坑工程深度大;基坑占地面积大;施工场地工作面紧张。
问题一:基坑土体形状、体积发生变化
我国对房屋的需求量日益上升,意味着房屋建筑密度增大。深基坑工程紧靠周边交通设施、房屋、复杂的城市地下管网的案例十分常见。深基坑施工过程中会在不同程度上影响周边环境及土体,例如,因深基坑施工会导致周边地表出现不均匀沉降问题。其中基坑回弹、隆起,抽水导致砂土流失、管涌流沙,井点降水引起的地表固结以及基坑墙体变位都可能引起周边沉降。基于深基坑支护可对地下水实现挡水挡土的效果。在深基坑支护施工上,设计人员通常会利用板桩支撑、锚拉等措施进行施工,虽然借助这些手段可以在很大程度上控制基坑施工成本,但这种效果需要在基坑开挖后实现,并且施工完成后需要撤除板桩,从而导致周边土体形状体积等出现变形等变化。
问题二:深基坑支护体系破坏
1)基坑支护整体失稳
深基坑开挖后,放坡较陡、土体软弱夹层或管线渗漏导致土体含水量过大导致在围护墙体下的土层抗剪强度降低,形成弧形的滑坡面从而产生整体失稳现象。这种现象多出现在火车站、轨道施工等条形深基坑中。
2)基坑支护折断
工期紧,施工方为了加快施工进度进行超挖,与此同时基坑内支撑施工跟不上,混凝土龄期不够,强度没达到设计要求,甚至不按基坑支护设计图纸要求进行施工导致内支撑受力不符合要求,使得内支撑承受应力过大而发生变形破坏,导致事故。
3)基坑支护“踢脚”破坏
“踢脚”破坏是由于深基坑围护结构入岩深度不够,而且坑底土体强度低,导致围护体系底部向基坑内位移变形,把坑内土体拱起。
问题三:基坑土体渗透性破坏
深基坑工程若处于饱和含水地层,特别是砂层、粉砂层和淤泥层等,施工方不重视基坑的止水帷幕,如采用单排搅拌桩或搅拌桩施工不当等,在开挖时产生渗漏导致严重的水土流失,容易引起基坑塌方造成工程事故。由于对坑内的承压水处理不当,没有打井点或井点失效等会造成坑底下层水压力过大冲破基地土层以及冒水翻砂造成突涌或管涌的基坑渗透性破坏现象。
实际上,深基坑工程的事故通常是由多方面因素所造成的,以上问题仅从深基坑的主要的破坏形式分析出原因。因此,施工过程中要避免深基坑发生质量安全问题仍然是现今房屋建设领域的一大难题。
3 工程实例
3.1 工程概况
广州市某广场基坑周长约340米,地下4层,基坑深度约17米。周边临近地铁线路。该处岩层较浅,原方案一侧采用上部喷锚支护,下部挖孔桩与钢管内支撑;另一侧支护方式为:挖孔桩结合预应力锚索,下部喷。但在施工过程至原设计标高时,新的设计方案将原地下室4层改为5层并调整了±0.0。最终深基坑发生滑坡事故造成3死4伤的工程事故,并导致周边一栋居民楼受损,地铁线路停运一天。
3.2 事故原因
1)原基坑支护是以地下4层而设计,而之后改成5层地下室相当于超量开挖了约4.1米;
2)基坑施工时间过长,超过了临时支护的设计使用时间,支护体系由于锈蚀和渗透水等因素强度降低;
3)翻查地质资料,该处岩层存在软弱透水层,基坑深度大干扰了周边土体导致基坑滑动变形。
4房建深基坑施工技术探讨
4.1加强设计与实际情况之间的衔接
施工人员在选用技术以及设备时要严格按照章程来进行。为了对深基坑施工条件有进步一地了解,对它周围的一些建筑或者土地条件进行实地考察,并结合有关施工区域的详细资料和地质勘探结果,对整个施工地进行分析,从而能够缩小设计与实际之间的差距。例如:在软土层的处理上,极易发生施工失衡,从而降低土壤稳定性与硬度,因此,应利用好基坑沉降、位移等监测手段来加强对施工场地、条件等方面的了解。
4.2排桩支护技术
排桩支护具有多种特点,优点是适用性广、灵活性高。此外,房建工程软土地基中常用排桩支护技术。这是由于软土地基土质松软,因此,支护结构稳定性会直接影响其支护效果,所以在支护桩施工中应做好注浆防水作业。这种方式可应用于高地下水位或低地下水位的地基中,从而发挥防水、挡土功能。在应用密排钻孔桩中,需要结合基坑深度,基于基坑实际深度选择排桩密度,一般而言,基坑深度越大,排桩密度应随之加大。
4.3围护及支撑受力及变形出现报警值时的应急技术
1)在施工过程中,实时地对围护结构的支撑系统进行监测,并且要预留充足的支撑材料和专业支撑施工人员。一旦围护系统因支撑力而变形发出报警时,由专业的支撑人员进行支撑材料的加固处理,也可以在基坑里侧采取回填土方的方法;
2)当基坑出现的危险威胁到施工人员生命安全时,第一发现人必须立刻向现场负责人报告事故情况,避免造成严重的安全事故发生。
3)在发生事故的基坑附近的所有车辆必须立刻开走,以减少地质的压力,降低变形的破坏程度。
4.4加强深基坑施工支护与监测
应当避免在降雨季节进行膨胀土区域的土层开挖,确定好深基坑的实际大小,再根据软土地区的土层开挖情况进行支护工作的开展。施工过程中,尤其注意基坑底部不能凸起,确保支护结构顶层的水平情况,支护结构主要包括:支撑轴力、地下水位、支撑立柱沉降。制定针对性施工方案,合理围堵,根据地形条件进行深基坑支护,防止基坑周围水土流失,造成建筑物沉陷。在深基坑支撑体系的转换中,首先需要进行底板施工和内衬墙的浇筑,厚度需要控制在50cm左右,并保证其强度达到标准要求。其次要进行内衬防水层的浇筑,提升复加预应力装置结构的强度,进行水平位置的观测,对桩体受力情况进行分析。另外,还要注意进行基坑周围的维护结构建设,防止支护体系出现变形以及基坑底部出现隆起。
5 结语
我国房建工程深基坑施工越来越多,严谨分析影响整个深基坑施工区域的因素,再进行针对性施工,根据实际情况利用先进科学的施工技术,把控每一个细节,保证深基坑工程的安全及质量。深基坑施工的区域不仅是以后地下工程施工的区域,同时也与上部工程结构的工程质量息息相关。因此,保证深基坑工程的质量是房建工程深基坑施工最重要的一点。
参考文献:
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