深基坑支护工程中不同围护结构的选型及应用

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷11期   作者:陆尧 崔玉军 陆一凡 黄涛
[导读] 在当前我国广泛应用的深基坑支护工程中所使用的技术类型众多。因此,本文深入探究了不同围护结构在深基坑支护工程中的应用方法。

        陆尧 崔玉军 陆一凡 黄涛
        中国建筑第八工程局有限公司南方公司  广东深圳  518000
        摘要:随着城市现代化的发展,各类新工艺新技术被广泛应用于建筑施工领域,很多建筑在进行地下结构的建设中会运用深基坑工程,确保整个建筑的稳定性和安全性,深基坑支护工程的运用能够实现施工现场和基坑周边的建设安全。在当前我国广泛应用的深基坑支护工程中所使用的技术类型众多。因此,本文深入探究了不同围护结构在深基坑支护工程中的应用方法。
        关键词:围护结构;深基坑;支护工程;选型及应用
        前言:建筑施工过程中,地基基础分部工程施工是每个项目施工中必须开展的重要任务,同时也是整个建筑物后期使用的保障,因此对施工质量和施工的安全性要求较高。在进行深基坑支护工程建设过程中,需要进一步保证基坑周边的稳定与安全,确保施工过程有序进行,应用不同类型的围护结构能够进一步确保深基坑支护工程的开展,希望本文的内容分析能够给后续建设工作起到启迪及应用。
        一、深基坑工程围护结构技术:
        基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间,深基坑周围一般设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在开挖面基底有一定插入深度的板(桩)墙结构。基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩及其他附属构件。板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将压力传到支撑,是稳定基坑的一种临时挡墙结构。在进行深基坑支护工程的过程中,能够有效避免基坑周边出现坍塌或陷落等情况,确保建筑地下土体不会发生变动,影响施工建设。与此同时,也可以在深基坑支护工程中应用一定的排水技术,对建筑地下结构中的水体进行排出,让工程更加稳定安全,因此在我国建筑建设领域中应用深基坑支护技术至关重要。
二、不同围护结构在深基坑支护工程中的应用:
        1)钢板桩
        钢板桩强度高,桩与桩之间的连接紧密,隔水效果好,具有施工灵活、板桩可重复使用等优点,是基坑常用的一种挡土结构但由于板桩打入时有挤土现象,而拔出时则又会将土带出,造成板桩位置出现空隙,这对周边环境都会造成一定影响。而且板桩的长度有限,其适用的开挖深度也受到限制,一般最大开挖深度在7-8m。板桩的形式有多种,拉森型是最常用的,在基坑较浅时也可采用大规格的槽钢(采用槽钢且有地下水时要辅以必 要的降水措施)。采用钢板桩作支护结构时在其上口及支撑位置需用钢围標将其连接成整体,并根据深度设置支撑或拉锚。为提高钢板桩的刚度以适用于更深的基坑,可釆用组合式形式,也可用钢管桩。但钢管桩的施工难度相比于钢板桩更高,由于锁口止水效果难以保证,需有防水措施相配合。
        2)钻孔灌注桩围护结构:
        钻孔灌注桩一般采用机械成孔。明挖深基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机、旋挖钻等。对正反循环钻机,由于其釆用泥浆护壁成孔,故成孔时噪声低,适于城区施工,在高层建筑深基坑施工中得到广泛应用。钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用,止水帷幕一般采用深层搅拌桩。如果基坑上部受环境条件限制时,也可釆用高压旋喷桩止水帷幕,但要保证高压旋喷桩止水帷幕施工质量。近年来,素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也有较多应用,此类结构可直接作为止水帷幕。
        3) SMW工法桩(型钢水泥土搅拌墙):
        SMW工法桩围护墙是利用搅拌设备就地切削土体,然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的水泥土搅拌墙,最后在墙中插入型钢,即形成一种劲性复合围护结构,SMW工法桩围护墙其具有的特点有强度大,止水性好,内插的型钢可拔出反复使用.经济性好,目前SMW工法桩围护墙具有较好发展前景,国内上海等城市已有工程实践型。


        4)重力式水泥土挡墙:
        重力式水泥土挡墙是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合,形成相互搭接的格栅状结构形式,也可相互搭接成实体结构形式,水泥土挡墙的28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPao当需要增加墙体的抗拉性能时, 可在水泥土桩内插入钢筋、钢管或毛竹等杆筋。杆筋插入深度宜大于基坑深度,并应锚入面板内。面板厚度不宜小于150mm,混凝土强度等级不宜低于C15。重力式水泥土挡墙其特点无支撑,墙体止水性好,造价低。
        5)地下连续墙:
        地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类,通常地下连续墙一般指后者。地下连续墙的特点为刚度大,开挖深度大,可适用于所有地层;变位小,隔水性好,同时可兼作主体结构的一部分;可邻近建筑物、构筑物使用,对环境影响小;造价高。
        6)基坑边放坡
        地质条件、现场条件等允许时,通常采用放坡开挖基坑形式修建地下工程或构筑物的地下部分。放坡应以控制分级坡高和坡度为主,必要时辅以局部支护和防护措施,放坡设计与施工时应考虑雨水的不利影响。当条件许可时,应优先采取坡率法控制边坡的高度和坡度。按是否设置分级过渡平台,边坡可分为一级放坡和分级放坡两种形式。在场地土质较 好、基坑周围具备放坡条件、不影响相邻建筑物的安全及正常使用的情况下,宜采用全深度放坡或部分深度放坡而在分级放坡时,宜设置分级过渡平台。
        三、深基坑支护工程相关技术要求
        现代建筑工程在选型不同的围护结构时,必需针对建筑物的安全及质量做好施工方案,始终保持施工技术的高标准要求,确保深基坑支护工程技术应用标准化进行。相关技术人员需要严格按照工程建设的规范进行深基坑支护工程建设,与此同时也要时刻保证满足以下多层次的工程技术要求。
        1)施工前准备工作
        在进行深基坑支护工程之前,需要做好施工准备工作。工程设计工作人员需要在设计环节根据工程的实际情况特点以及相关数据信息,科学设计施工流程和图纸,做好施工场地面积计算、深基坑确定以及深浅度位置核定等。与此同时,也要充分分析好深基坑工程施工建设现场的地质情况和周边水文情况,确保施工效率,做好施工准备。
        2)确保勘察水平
        在进行深基坑支护工程建设时,整个施工会具有一定危险性,同样也会影响专业施工人员的生命安全。基于此,在进行深基坑支护工程建设之前,需要做好施工建设周边环境的勘察工作,确保勘查水平,让勘查获得的相关数据能够更加真实的反映施工作业地区的实际情况,科学确定深基坑支护工程中所选用的支护桩和支护技术,确保工程稳定安全。
        3)做好排水降水工作
        建筑施工建设中,深基坑支护工程需要在地面开展,如若地表水及地下水未做好相应排水降水措施,会对整个施工建设的墙体和深基坑围护结构造成影响,安全性、稳定性能将会存在隐患,甚至会对整个建筑的施工安全和施工整体质量造成严重的负面影响,因此深基坑支护工程需要做好排水降水措施。
        4)基坑的变形控制
        基坑工程施工时,必须对基坑的变形量进行控制,通过定期对外侧土体变形、 围护结构水平变形、围护结构竖向变位、基坑底部的隆起、地表沉降进行变形观测,做好第三方观测记录,早预防早发现,确保基坑安全施工。
        
        四、结语
        就目前建筑工程整体发展情况,质量与安全已经成为施工阶段最为重要的控制项目,因此针对深基坑的围护结构选型时,必须在有勘察单位及设计单位的确认的方案进行现场施工。本文从深基坑围护结构技术入手,深入探究不同类型的围护结构在深基坑支护工程中的实际应用,最后提出了深基坑支护工程的相关技术要求。希望本文的研究和讨论能够进一步推动我国工程施工建设深基坑支护工程技术的发展和进步。
       
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