建筑工程中的深基坑支护施工技术 宁芝敏

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:宁芝敏
[导读] 摘要:建筑工程施工过程中,深基坑作为主体工程实施中的重要一环,显得尤其重要。
        浙江鑫润工程管理有限公司
        摘要:建筑工程施工过程中,深基坑作为主体工程实施中的重要一环,显得尤其重要。深基坑支护施工技术既可以对基坑工程的稳定性进行加固,又可以提高建筑主体在施工过程中的安全性。在建筑施工过程中,采用科学合理的深基坑支护技术,可以为基坑周边的土体的稳定性以及建筑施工的安全性提供重要的保障。本文以笔者多年工作经验,对深基坑支护技术的特点进行了分析,结合深基坑支护施工区域地质条件的实际情况,对深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用进行了研究,供大家参考。
        关键词:深基坑;支护;施工
        1.前言
        深基坑支护施工技术是土建工程中的基础工程,其影响着这个工程施工的安全性。科学的深基坑支护施工方案是保证工程安全性和可行性的重要因素。因此,深基坑支护周围的客观环境因素和质量安全因素是施工单位重点关注的问题。
        2.深基坑施工技术
        2.1深基坑支护方案
        常见的深基坑支护方案有:水泥土搅拌桩深基坑支护、土钉墙深基坑支护、钻孔灌注桩深基坑支护、喷锚深基坑支护。由于施工地点地质的客观条件不同,如施工地点四周建筑特征,施工地点土壤深层地下管道的布设情况,建筑工程施工深基坑支护的具体要求都直接对深基坑支护方案产生影响。
        2.2水泥土搅拌桩深基坑支护
        水泥土搅拌桩是处理软弱地基土或者深基坑支护的一种重要方式。适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土(软塑、可塑)、粉土(稍密、中密)、粉细砂(松散、中密)、中粗砂(松散、稍密)、饱和黄土等土层。不适用于含大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土,以及地下水渗流影响成桩质量的土层。按施工工艺可分为浆液搅拌法和粉体搅拌法。一般情况下与其他支护桩合并使用。
        2.3土钉墙深基坑支护
        土钉的布置设计包括土钉的分布密度、长度及倾斜度设计。土钉的密度设计主要是根据开挖土体的原状力学性能、开挖深度、变形要求等因素确定。随土钉的密度增加,土钉墙的工作性能愈接近重力式挡土墙的特征,破坏时明显带有平移及转动的特性。土钉长度除按一般要求进行设计计算外,还应根据土体实际受力特征一般从上至距基坑底一定距离(约1/3坑深),表现为随深度增加而增加,然后随深度增加而减少的现象进行钉长设计,同时还应考虑下段土钉对提高土坡稳定贡献大于上段、并随开挖深度的增加而明显增加的特征确定各部分的土钉长度。土钉的倾斜度对土钉的工作性状也有影响,对于有一定坡度的土钉墙,当设置水平土钉时,会造成土钉局部受压,反而会降低土体的抗滑能力。因此土钉的设置角度应与坡面垂直或向下倾斜一定角度为宜。
        2.4钻孔灌注桩深基坑支护
        钻孔灌注桩深基坑支护的设计方法有:1)弹塑性有限元法2)杆件有限元法3)理论假定简化法;并根据结构受力结果,依照相应的规范按结构的重要性强度、刚度、稳定性、变位及构造要求进行结构设计,在满足上述条件下尽量做到经济合理、便于施工。
        支撑结构选择:根据地层条件、地下管线、基坑尺寸、施工要求确定锚拉式或内撑式支撑方式。对于内撑式结构,应根据材料情况、施加预应力方式来确定支撑结构材料。
        2.5喷锚深基坑支护
        喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,作为一种先进的支护加固技术,在岩土质高边坡和大跨度地下工程,特别是在不良地质条件下,国内外已进行了广泛而成功的应用。喷锚网支护,是通过在岩土体内施工一定长度和分布的锚杆,与岩土体共同作用形成复合体,弥补岩土体强度不足并发挥锚拉作用,使岩土体自身结构强度潜力得到充分发挥,保证边坡的稳定。坡面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束坡面变形的作用,使整个坡面形成一个整体。其施工的工艺流程为:开挖土石方、修坡→钻孔→锚杆(索)安装→压力注浆→挂设钢筋网→焊加强筋→喷射混凝土→(锚索预应力张拉、锚固)→开挖下层。

对不稳定土层,开挖修坡后,还应增加喷射第一次混凝土。
        为做到及时支护、有效地保持土体强度,喷锚网支护的施工要“紧跟开挖,随挖随支”,每层开挖高度,随地质条件而定,一般为1.5m~2.5m。
        采用喷锚网支护的主要特点是:结构简单,承载力高,安全可靠:可用于多种土层,适应性强;施工机具简单、施工灵活,污染小,噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,不占用绝对工期:本身不需要打桩,支护费用相对较低。
        3.深基坑支护中存在的现象与问题
        3.1施工者要客观认识在深基坑支护施工中存在的影响因素,在对深基坑支护的设计中,施工者要深入建筑工程的实地严谨考察,收集大量数据,科学系统的分析影响到深基坑支护的各种参数,尽量避免深基坑支护结构中的各种问题,以保证建筑工程的安全性。
        3.2实际的受力情况与建筑工程深基坑支护设计存在偏差
        目前,在深基坑支护结构的设计方面,即使是国外建筑领域也没有一种精准的公式能计算出深基坑支护结构的实际承受力。出现这种偏差,一方面是由于建筑用地的土体结构呈现出极端复杂的情况,并且土体结构还会随着客观环境而发生变化;另一方面,深基坑支护施工过程中很难对影响到其受力的各种因素做出准确的计算,进而影响到深基坑支护结构的具体受力参数。综上所述,施工者是很难在深基坑支护施工前做出准确的具体施工计算。
        3.3在实际过程中所出现的深基坑支护问题
        在深基坑支护开挖施工过程中会出现各种不是施工人员能人为控制的因素,而这些因素会引发深基坑支护施工中潜在隐患的发生。如由于深基坑支护的施工会导致基坑的周边土体向基坑内发生移动的现象。施工人员对于在深基坑支护开挖过程中出现的问题应提前做好预案,有效针对不同现象采取措施。当有异常情况发生时,施工人员必须果断做出停止施工的决定。深基坑支护开挖施工的整体原则是确保施工的安全性。
        4注意的事项
        4.1加强对深基坑支护施工过程的管理
        针对深基坑支护工程的实施,施工人员应在施工前做足功课,加强对深基坑支护施工的管理。完备的深基坑支护工程挖土的具体方案,科学的观测土体结构的观测系统,可以为工程施工安全提供可靠保障。一旦出现异常情况,如深基坑支护的边缘坡度发生变化,埋藏在土体结构下的管线发生了变形以及不符合施工设计所允许的条件时,施工者要停工开展检查工作,让出现危险的机率降至最低。
        4.2加强对深基坑支护施工质量的重视意识
        深基坑支护施工涉及到一些建筑工程施工中特殊技术问题的处理,而有些施工单位在硬件或者是技工方面是不能实现的,如深基坑支护施工中的喷锚施工技术。在这种情况下,如果施工单位不能正视自身条件,执意采取深基坑支护施工,就将对整个建筑工程施工产生严重的安全隐患。同时,对实施深基坑支护工程的人员,建筑工程施工单位也要进行严格的岗前培训,确保深基坑支护施工人员的专业性。
        5.结语
        深基坑支护是一个过程性很强的工程,从设计、施工到监测环环相扣,缺一不可,每个过程都应得到施工人员足够的重视,通过各种勘查和比较从种类繁多的支护方式中选择最优的深基坑支护体系。 深基坑支护施工技术在一定程度上起到了缓冲城市化土地面积短缺的棘手问题,但是深基坑支护的施工无论是在施工技术上,还是在施工人员方面都有严格的要求。同时,深基坑支护对整个建筑工程施工担负着重要的作用。
        参考文献:
        [1]凌杰.土建施工中深基坑支护施工技术的运用探究[J].科技创新与应用,2014,(10).(5).
        [2]郑俊杰.高层建筑深基坑支护施工控制要点分析,《经济技术协作信息》2010年12期.
        作者简介:宁芝敏(1976.05-),女,汉族,浙江杭州人,大学本科学历,现就职于浙江鑫润工程管理有限公司,注册监理工程师;从事和研究方向:建筑工程施工监理工作
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