1、深基坑支护技术在工程中的应用探讨摘要:随着城市经济的发展,我国城市基本建设规模不断加大,高层建筑、地下建筑、隧道等工程大幅度增加。为了节约地上空间,节省土地,充分利用地下空间的深基坑工程随之增加,这使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的影响。本文在此从几个不同的方面对于基坑支护技术做了详细的分析。 关键词:深基坑;支护;设计 Abstract: With the development of city economy, our country city basic construction scale increasing, high-rise buildings,
2、underground construction, tunnels and other projects are greatly increased. In order to save floor space, save the land, make full use of the underground space of the deep foundation pit project increases, which makes the construction of deep foundation pit engineering problems in technology and eco
3、nomy of the entire construction plays the effect play a decisive role. This paper from several different aspects of the foundation pit support technology has done a detailed analysis. Key words: deep foundation pit; support design; 中图分类号:TU74 前言:众所周知,任何建筑都必须有一个好的基础,对大型高层、超高层建筑来讲,这点尤为重要。于是深基坑的施工支护技术的
4、重要性日益凸显。深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。 一、深基坑支护技术要求 支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去了作用。一些支护结构可以回收重复利用。更多的支护结构就永久埋在地下,其中有部分在基础施工完毕后也考虑作为永久结构物的一个组成部分。因此,支护结构既要确保基础安全、顺利地施工,又要考虑方便施工、经济合理。深基坑支护的基本要求是:技术先进,结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定;确保基坑四周相邻建(构)筑物,地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体
5、的变形、沉陷、坍塌或位移而受到伤害;通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行,经济上合理,保护环境,保证施工安全。因此,基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。 二、做好施工前的准备工作 1. 选择经济合理的深基坑设计方案 设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术
6、可行。设计方案应当包括下列内容:基坑工程安全等级,基坑正常使用期限,基坑结构及重要相邻设施变形允许值和预警值,相邻设施保护措施,基坑周围地面允许荷载,基坑内外地表水排放系统,地下水位控制、支护结构施工,土方开挖深度,基本试验、检测要求和监测项目等。 三基坑支护工程的施工技术 1、水泥土搅拌桩的施工技术 第一,根据现场情况将搅拌机进行定位、调皮和对中;第二,调整好桩机位置后,将电机开动下沉钻头,用 4 档下沉,在下沉钻头的过程中,要同时送浆;第三,将确定好配液比例的浆液放置在搅拌机内进行搅拌,且搅拌不能停止;第四,搅拌机下降到规定深度以后,将钻头提升,同时将搅拌速度提升至二档;第五,搅拌机提高到
7、桩顶的标高后,重复进行下沉搅拌,使土体和浆液充分拌匀,下沉速度调至四档;第六,再次下降到设计深度后,重复提升,搅拌速度调为二档;第七,完成以上操作后,将输浆管和灰浆泵系统冲洗干净,直到其返出清水,并将钻头外部附着的软土清洗干净,查看钻头是否存在磨损现象,如有磨损要立即更换;第八,将桩机移至新位置,并同时重复以上步骤。 2、钢管超前支护桩的施工技术 第一,桩机放置好后,将钻机进行调整,使其处于平整状态,下面用枕木垫平,并将钻头对准中心部位,充分检验后就可以进行开孔操作;第二,工程钢管桩应使用长度为 12m,直径为 130 的钻头,配以 XY-100 型地质钻机,钻孔过程中要将泥浆进行充分的搅拌,
8、同时将孔内的杂质排出,从而提高施工速度,控制泥浆比重为 1.2 左右,按照设计规定钻至相应深度后可终止钻孔;第三,钻孔过程完成后,要对孔内使用大泵量清水进行冲洗,直至清水流出;第四,选择直径为 90 的钢管,用气割法进行切割。对中焊接,不能有漏焊问题。两管间距为 1m 左右,对称错开 8 孔,保留底部“V”字缺口;第五,使用吊机将钢管放入孔内;第六,使用 BW150 灌浆泵在管内注浆,注浆材料为普通硅酸盐水泥净浆,注浆压力保持在 0.5Mpa,水灰比为 0.50,浆体强度在 20Mpa 以上。用 4分铁管进行注浆操作,底距孔为 100mm,由上而下注浆,直至泥浆流出。灌浆完毕对设备进行清洗。
9、3、锚杆施工技术 第一,准备好场地后,钻机就位,调整平整度;第二,使用钻头开钻110 直径孔,部分地段套管要跟进 1m 左右。钻孔结束后对设备进行清洗,去除残渣。填土层部分要加大注浆比重,避免塌孔问题;第三,钻孔完成后,清孔时要进行锚杆制作,所用材料为 28、25、22 的螺纹钢,并在锚杆上设置定位仪;第四,锚杆制作好后要安放在孔内;第五,下锚完成后再次进行清孔操作;第六,将水泥浆以底部注浆的方式灌注在孔内,注浆压力为 0.40.6Mpa;第七,将长 50cm 直径 50 的 PVC 管插入土层,并用过滤布进行包扎,按 30003000mm 安装。 四、保证施工过程的质量控制 1、深基坑施工的
10、质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性,即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形,若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。 2、施工阶段是项目实施的关键阶段,监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并强调要制定突发事件的应急预案。 3、施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,
11、对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,可导致土体快速滑移,这样不利工程监控,易造成坍塌事故。 五、做好高层建筑基坑土体的水控制 在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖
12、延了工期,反之,以降水为主。 六、做好高层建筑基坑支护的监测 高层建筑的基坑支护的质量控制措施主要是通过施工中基坑支护的质量监测来提高基坑的刚度和稳定性。在高层建筑基坑施工,如果施工方法不当,施工质量存在问题会引发一些不必要的事故,例:基坑结构发生变形,土体结构发生沉降现象,支护产生隆起或裂缝;这类质量问题都会对高层建筑的整体结构产生深远的影响。所以,在基坑支护施工时需要专业人员进行质量监测,根据基坑开挖期间监测到的数据来对比岩土变化,设计预期性变化,全面系统的对数据进行动态分析,并掌所致移位变化的方向、大小、变化幅度,做好警戒标准,以防止事故的发生。深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外,一般每 8m16m 设一个监测点,关键部位适当加密,开挖后每天监测 2 次,位移大时应适当加密。 七、结束语 总之,基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。