深基坑开挖技术与支护施工技术要点研究

深基坑开挖技术与支护施工技术要点研究

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摘要:社会经济的飞速发展,城市化的持续推进,给建筑行业带来了全新的发展契机,建筑规模不断加大,竖向深度不断增加,这些都给建筑基坑施工及其支护工程提出了更高的要求。本文从深基坑施工常见支护形式入手,探究深基坑开挖及支护施工要点。

关键词:深基坑;支护形式;施工技术;要点

建筑质量始于根基,高质量基坑工程是建筑牢而固的根基,因此,不管任何建筑工程,都需紧抓根基建设,做好根基支护工作。尤其是近年来,建筑规模不断扩大的背景下,深基坑开挖成为建筑行业的重点工程,如何做好深基坑开挖,完善深基坑支护技术是现代建筑工程的重要课题。为最大程度的保障建筑工程的安全质量,建筑施工中工作人员应加强对深基坑开挖的控制,完善支护作业,把握深基坑开挖与支护要点,为建筑施工打牢基础,以此推动建筑工程行业的健康发展。

1常见深基坑开挖支护技术

1.1放坡开挖支护

基坑土方开挖中,倘若破坏了原状土的平衡,则极易埋下安全隐患,更有甚者引发安全事故。因此,在放坡开挖施工中,施工人员应秉承如下原则:第一,开槽支撑中,在做好支撑工作的基础上进行基坑开挖作业,与此同时,进行分层开挖作业,杜绝超挖现象。第二,基坑开挖以分层分段形式进行,未进行支撑作业前,应减少基坑暴露时间。倘若基坑地面尝长时间暴露在外,极易引发安全事故。第三,基坑开挖后,加大现场管理力度,做好施工现场的管理,土方开挖距离应严格按照施工规范要求进行,开挖机械也必须按管理要求停放运行,避免开挖作业中机械之间发生碰撞,影响支护与支锚间的正常连接及正常的施工进程。

1.2土钉支护

土钉墙施工基坑开挖支护作业中的重难点工程,是利用土钉与土体间连接的作用力进行边坡加固,有效强化了土体稳定性。通常,土体形变的原因在于拉力与弯矩作用。在基坑开挖支护上,应根据实际建筑施工情况制定施工方案,土钉支护作业中关注土钉拔拉试验,试验合格方能继续进行土钉支护作业,同时,根据钻机长度计算孔口深度,确保孔口符合深孔施工要求,依据施工要求配置水灰比,完成注浆作业。在土钉支护中应注意以下几点:其一,土钉直接关联土质,所以施工中应加大对边坡的固定力度,土钉拉力应契合设计要求与施工标准;其二,土钉支护施工之前,应进行相关测试,确保钻孔等施工细节契合于施工实际要求,从而保证支护施工质量;其三,严格控制水灰配比,把握好添加剂注入量,从而为支护施工奠定良好的基础。

1.3土层锚杆支护

土层锚杆利用喷锚固定目标点,在这一过程中,要把握锚杆位置,随时喷锚目标点。同时,对锚杆状态进行紧密跟踪,确一旦出现问题,可以及时发现并处理。待解决问题后,方可继续施工作业。灌浆时应按照施工要求准确把握灌浆量与浆的比例,确保配置后的浆水符合施工要求,最大化的发挥搅拌功能。此外需注意的是,土层锚杆作为深基坑支护的重要施工手段之一,施工人员应熟练掌握土层锚杆技术的基础上进行,同时仔细勘查分析施工作业现场环境,制定合理的施工方案,提升锚杆施工的科学性与实效性。

1.4桩支护

(1)深层搅拌水泥桩支护技术,以水泥作为主要材料,水泥在其中充当固化剂角色,此外,还需要石灰软土等。利用深层搅拌机对水泥及软土、石灰进行均匀且充分地搅拌,使其形成土桩状加固体挡墙,且这些挡墙为连续的栅格形,此类桩块有着极强的稳定性,支护效果较好。同时,深层搅拌水泥桩施工工艺造价低,施工简单便捷,因此,被越来越广泛的应用于深基坑开挖支护工程中。该技术的不足之处主要在于其施工中位移与厚度较大。

(2)钢板桩支护技术,该支护技术主要包括U、Z、H型钢板桩,在使用过程中可以集合外拉锚垫或内支撑型钢,从而搭构起牢固的支撑结构。这种支护形式的优点在于操作简便,耗时较短;其不足之处在于需一次性较大资金投入,且在阻挡细小土颗粒效果不佳,挡水性能不强。

(3)地下连续墙支护,该支护技术震动幅度小,不会产生较大噪音,墙体刚度大,防渗性能好,施工过程中不会影响其他建筑物,对外界影响较小。这种支护技术的大刚度,增加了侧面承压能力。此外,基坑开挖中,产生的变形较小,不会引发周围地面的沉降,可以进行广泛推广。

(4)钻孔灌注桩支护,这种支护技术适用于软土地区,并且在桩刚度上,较之钢板桩,灌注桩刚度较大;在整体造价上,较之连续墙,灌注桩耗资更少。此外,钻孔灌注桩所使用的设备更为简单。这种支护方式的不足之处在于,防水性能不强,同时需要进行水泥浆循环作业,易污染环境,与环保要求相背离。

(5)SMW工法,这种施工方式需要借助三轴搅拌机进行。在施工现场开挖一定深度,钻头出喷射水泥强化剂,使其与地基土进行充分搅拌。同时,各个施工单元间,应以重叠搭接方式展开作业,待水泥土混合物固结之前,将H型钢板插入其中,以此作为补强材料,至水泥凝结成为刚度较强的地下墙体。这种施工工艺造价低、耗时短,对周边环境影响较小,此外符合软土地基深基坑开挖与支护要求。SMW施工工艺主要用于市政工程及轨道交通工程之中,从近年来实际发展状况来看,其发展成效斐然,有效推动了建筑及交通工程的深入发展。

2案例分析

2.1工程实例

某广场工程地下室结构为两层,总体面积40000m2,开挖深度为12.5m。该工程主要特点为:基坑为软土地基,深度为10.6m,面积为62.4m×52.45m。并且该基坑工程与建筑红线相邻,周边有多重管线,周围多民房,且建筑质量较差。

2.2深基坑开挖支护形式

该工程中针对其基坑环境及实际状况可采用混凝土支护技术或钢支护技术。利用混凝土支护基础,可进行正交布置,也可进行桁架布置,这种方式可用于基坑平面较复杂的状况。但是这种施工方式在后期混凝土支护拆除中容易对环境造成不良影响,且占用正常的施工时间。钢支护技术主要利用钢管或型钢进行支撑,以正交布置为主要形式,且架设速度快,便于拆撑,同时可多次重复使用。

基坑四周的挡土结构以密排钻孔灌注桩为主要形式,其桩径设置为800mm,灌注桩之间间隔850mm,桩深21m,连接形成密排式挡墙。支护桩顶部浇筑锁扣圈梁,使其与基坑构成一个整体。另外,在基坑内设置三道钢管支撑,钢管之径为609mm,从而向支撑施加预顶力。支护桩外侧用水泥桩制成深度为15m的隔水帷幕。基坑内部东西方向利用深层搅拌水泥桩技术制成12m深的桩基进行地基支护,南北方向利用分层压密注浆方式制成5m深桩基进行地基支护,由此在东南西北四个方向上同时增加被动土压力,从而全方位增强拮抗支护效果。

3结语

伴随着近年来深基坑支护工程规模的不断扩大,做好深基坑开挖支护工作成为保障建筑工程质量与寿命的关键要素之一,因此,建筑工程单位应不断加大对深基坑施工的重视。在深基坑开挖支护工程中,建筑单位应根据建筑所在地实际土质及周边环境,制定适宜的施工方案,选择合适的施工技术,明确施工计划,把握深基坑开挖支护施工要点。同时需注意,深基坑开挖支护工程是一项极为复杂且系统的工程,其施工中需要考虑土质、环境等各种因素,因此,立足于长远发展视角来看,应不断极大对深基坑开挖支护技术的研究与创新,细化施工细节,创新施工技术。此外,加大对施工人员责任意识、质量意识、安全意识的灌输,以专业化施工团队铸就高质量深基坑支护工程,提高深基坑支护的安全性、稳定性与耐久性,为建筑工程奠定坚固的基础。

参考文献:

[1]李涌文.某商业大厦深基坑支护施工技术要点探讨[J].中华建设,2017(12):148-149.

[2]孙举鹏.深基坑开挖与支护施工技术研究[J].建筑技术开发,2017,44(23):71-72.

[3]张勇.建筑工程深基坑支护施工技术要点分析[J].民营科技,2017(09):169.

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