陈志浩
湖北省城市地质工程院 湖北武汉 430000
摘要:在房屋建筑工程施工过程中,基坑支护工程施工是其中较为重要的一个环节,关系到房建工程施工的整体安全性和稳定性。房屋建筑基坑支护结构的合理选择和搭配,对基坑支护体系的科学设计,可以有效地提高房建基坑工程施工的安全性及房屋建筑工程施工的质量和效率。
关键词:房屋建筑;深基坑支护;设计
引言:在房屋建筑工程施工中,对基坑支护工程进行优化设计,可有效地提高基坑支护结构的稳定性。结合房屋建筑施工现场的实际情况,对基坑支护结构进行合理调整,真正发挥基坑支护工程在房屋建筑工程中的安全作用,提高房屋建筑施工工程的质量。
1.房建基坑支护结构设计
房建基坑支护结构体系的目的是保证基坑土方开挖过程的安全性以及对房屋基础的保护,提高房建工程施工的质量和效率。本文对基坑支护结构的设计主要是从构建围护结构及建立支撑结构2个方面进行设计,并结合房建基坑工程施工的实际情况,采用先进的基坑支护形式及完善的基坑支护结构体系对房建基坑支护结构进行设计研究。
1.1基坑围护结构
基坑围护结构类型包括钻孔灌注桩排桩支护,以及钢板桩、SMW工法桩和土钉墙等基坑支护形式。在对基坑工程施工现场进行全面的地质考察的基础上,根据施工现场的环境条件及基坑开挖的影响因素,设计基坑围护结构。在实际的基坑支护工程设计中,基坑围护结构的设计,要把多种围护类型结合在一起进行应用,这样才可达到基坑围护的优化状态[1]。
1.2基坑支撑结构
房建基坑支撑结构设计目前应用较多的是钢筋混凝土支撑结构及钢结构支撑结构2种形式。钢筋混凝土支护结构设计是把钢筋混凝土浇筑成型作为支撑梁,与基坑围护体系中的横梁相结合共同起到基坑支护作用,建立完整的基坑支护体系。钢筋混凝土支护结构可根据基坑施工的实际,量身定制出符合基坑支护工程施工的内支撑结构体系,具有良好的稳定性。
钢结构支撑结构设计采用钢材料的构件与基坑围护体系横梁相结合,起到基坑支护的作用。钢结构支撑结构抗压受力具有一定局限性,在狭长的基坑支护施工中比较常用。
实际设计中也会采用钢筋混凝土结构与钢结构相结合的基坑内支撑体系,以钢筋混凝土结构体系为主、钢结构支护结构为辅,在节约施工成本的同时,提高基坑支护工程的质量和效率。
2.房建基坑支护工程施工设计
2.1基坑施工设计影响因素
基坑规模及开挖深度与基坑支护工程的设计难度成正比,在对房建基坑支护工程设计过程中要根据基坑的规模和开挖深度设计科学的基坑支护结构。在基坑工程施工过程中,要避免不利的因素对施工造成影响。例如,施工现场如有淤泥等软土地层,宜选择可靠的围护结构控制变形;施工现场临近河道,应对河道侧采用围护结构进行加固,并设置止水帷幕,防止地下水对基坑工程施工的影响;如基坑施工开挖深度比较大,可采用支撑结构和围护结构相结合的方式,确保基坑工程施工的稳定性[2]。
2.2基坑支护选型
在房建基坑支护工程中,由于工程实际情况的需要,深基坑支护结构作为基坑施工中重要的围护结构,因此深基坑支护结构选型是基坑结构设计的重要部分。根据基坑施工的实际情况,对基坑土质参数及地下水等因素进行考虑,把基坑施工的安全性作为首要条件。基坑工程施工的影响因素很多,因此,在工程施工中要充分考虑到外界环境因素对基坑工程的影响,如基坑侧壁的土体结构及地下水等因素,而且在不同的土体结构中,基坑支护结构受到的外力是不同的,因此基坑支护结构的选择要根据现场施工的实际情况[3]。方案设计中,深基坑支护结构可选用钻孔灌注及钢板桩等排桩支护类型,也可采用围护结构与内支撑体系相结合的深基坑支护结构体系,该体系具有刚度大、基坑土体变形小的特点,对基坑支护结构中的各个节点紧密连接,可有效地提高基坑支护的稳定性能。在实际的基坑支护工程中,首先要准确地计算基坑支护结构的位移情况,并由第三方监测单位对位移数据进行实时监测,这样可优化设计出安全、经济的基坑支护结构体系,并可制订有效的应急措施来保证基坑工程施工安全。
2.3基坑围护结构嵌固深度
刚性围护结构类型包括地下连续墙及排桩,当采用刚性围护结构时基坑的稳定性将得到提高,围护结构的嵌固深度以基坑开挖深度、土层条件以及基坑周边荷载等实际情况为依据进行设计,防止围护结构发生倾覆,并采取一定的措施防止基坑外的土体在受到挤压的情况下渗入到基坑内,避免基坑底部土体发生隆起的情况,使基坑支护结构的稳定性和安全性得到提高。在围护结构嵌固的设计中,根据施工现场的土质情况合理设计,并采用有限元分析软件对围护结构的支护体系进行仿真分析,在实际施工中达到最佳效果。
2.4基坑内支撑设计
基坑内支撑进行预应力设计可降低基坑围护结构在水平方向的位移,进一步提升基坑的稳定性。在开挖深度相同的基坑中,基坑承载力不同,受力位置从基坑的支护结构向基坑中心呈点分布,并且随预应力增大,基坑的承载力逐渐增加。采用有限元模型对其进行分析,得出受基坑外部土体荷载反作用力的影响,基坑支护结构近的位置,地基承载力大,预应力变大。基坑支护中预应力与地基承载力具有紧密联系,降低预应力可减少土体压力,并降低地基承载力,提升土体的抗剪性能。内支撑结构设计要以内支撑的刚度为根据,刚度高会造成塑性降低,对基坑土体的稳定性造成影响。内支撑结构可采用钢筋混凝土结构和钢结构相结合方式,构建完善的内支撑结构体系。内支撑的排列方式对基坑结构会有一定的影响,在较深的深基坑工程中,应设置多层内支撑排列方式,这样内支撑结构可以有效地控制变形。深基坑土体底部受到的外力大,内支撑层数排列要根据下密上疏的排列方式。基坑内支撑结构设计要充分考虑到基坑的安全性和稳定性,内支撑结构要牢固,为后期基坑施工打下基础。
结论:
简而言之,房屋建筑基坑支护工程的设计应用,可从基坑侧壁土体变形以及地下水控制等多方面对房屋建筑基坑工程施工进行防护,保证房建基坑工程施工的安全性。分析影响房建基坑工程施工的因素,设计时采用基坑支护结构的组合模式,结合房建基坑工程施工的实际情况,从基坑围护结构和支撑结构等方面研究房屋建筑基坑支护工程施工,保证房屋建筑基坑工程施工的安全。
参考文献:
[1]JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].中国建筑工业出版社.
[2]DBJ/T15-20-97广东省建筑基坑支护工程技术规程[S].中国建筑工业出版社.
[3]GB50007-2011地基基础设计规范[S].中国建筑工业出版社.