[关键词]建筑施工深基坑支护技术
[中图分类号]U455.7+1[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-8-304-2
我国城市化建设不断深入,在这种大背景下,建筑施工技术面临着更加严峻的考验。一方面,深基坑支护技术关系着施工活动的安全,一旦防护措施不到位,不仅会造成经济损失,很可能会给人民群众的生命财产安全造成巨大损失。另一方面,目前深基坑支护技术在保护基坑安全的基础上,还要满足节约土地等各个方面的要求。在种种因素的影响下,深基坑支护技术成为了专家学者们普遍关注的问题,有学者指出:当今社会,基坑工程的应用越来越多,必须要全面加强深基坑支护措施,对支护技术的研究要立即进行,否则“亡羊补牢,为时已晚”[1]。
1施工准备阶段的控制要点
1.1设计管理
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、施工技术可行。在我国,由于深基坑的出现比较晚,深基坑的设计并不十分成熟,仍处于摸索阶段。据2000年的资料统计,在基坑工程施工质量事故中,由于设计原因造成的占事故总数的43%。
设计原因主要表现在:无证挂单设计、盲目设计、荷载取值错误、地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。要改变这种状况,首先,设计人员应具有理论力学、材料力学、结构力学、工程地质与水文地质、土力学、地基与基础等多学科的知识,熟悉当地的水文地质状况和特点,在结合建筑及周围环境特点的基础上,设计出经济合理的深基坑支护方案。其次,工程人员在施工前应对方案进行认真审核,理解设计意图,及时与设计人员沟通以掌握方案,在施工组织时,使各个组成部分、各道工序协调有序。再次,业主方应了解深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位设计支护方案。
1.2分包单位的选择
由于深基坑支护的特殊性,其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一,监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍,选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位,同时应防止层层转包、“层层剥皮”,以致影响工程质量的现象发生。
1.3施工组织设计审定
施工组织设计是指导施工的重要文件。但在目前,有些施工单位往往是照搬他人的施工组织设计;有的虽说是按具体工程的实际情况编制的,但由于种种原因粗制滥造、简单潦草,基本上无指导意义。
因此,监理工程师应认真审核施工单位提交的施工组织设计,提出修改意见,要求其修改完善后按程序申报,总监审批后方能实施。审核内容主要有:基坑的支护体系、基坑开挖方式、施工平面图、降水措施、监测布置的合理性等。
2施工阶段的控制要点
2.1深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事故。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施工方案并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对地质勘测报告、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,从而导致土体发生水平方向的滑移,造成坍塌事故。
2.2深基坑周围土体止水效果的控制
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。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑,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,不能仅靠长时间不问断地抽水来降低地下水位,否则会导致基坑周围土体流失,周围建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时,如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则延误工期、增加造价。因此,在该类止水帷幕施工时要注意以下几点:
(1)保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量,保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度,避免桩头出现搅而无浆的情况,特别是在土层情况变异较大的地区,因搅拌桩的桩径不易控制,容易导致止水失效。
(2)保证桩的搭接长度和密实度,杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。
(3)不得随意在基坑支护结构上开口,否则会影响支护结构的安全,也破坏了止水帷幕,导致地下水的渗入。
3深基坑支护技术发展
3.1采用动态设计方法
对于深基坑支护结构的设计,目前没有统一的支护结构设计规范。深基坑支护结构的设计仍采用传统的“结构荷载法”,计算结果与深基坑支护结构的实际受力有较大的差距,即不安全也不经济。目前,岩土工作者对探讨和建立动态设计体系已开形成共识,已开始从事这方面的研究。近十几年来,我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立深基坑支护结构设计的新理论打下了良好的基础。
3.2新型支护结构的计算方法
随着各种类型的支护结构形式的出现,深基坑支护结构正在向综合性方向发展,即受力结构与止水结构相结合,临时支护结构与永久支护结构相结合,基坑开挖方式与支护结构形式相相结合。这些结合必然导致支护结构受力复杂。对这些支护结构的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于正确,仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。
3.3支护结构的试验研究
在支护工程施工的过程中我们积累的技术资料很丰富,但缺少科学的测试数据,无法进行科学分析。一些支护结构工程成功了,也讲不出具体成功之处;一些支护结构工程失败了,也说不清失败的真实原因。因此,开展支护结构的实验研究是非常有必要的。通过实验室模拟实验和工程现场实验,发现问题、总结规律,寻找解决问题的最佳途径,为其他工程提供经验和方法,减少工程事故的发生,为深基坑支护结构计算方法提供了可靠的第一手资料。
3.4建立信息监测与信息化施工技术
基坑工程力学参数的不确定性及施工过程的不可预见性,使基坑工程设计和施工中难免出现与实际地层条件不符合的情况,需要在施工过程中通过检测信息的反馈来修正设计,指导施工。因此,基坑工程监测是基坑工程施工中的一个重要的环节,组织良好的监测能够将施工中各方面信息及时反馈基坑开挖组织者,根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度,对基坑工程围护体系变形及稳定状态加以评价,并预测进一步挖土施工后将导致的变形及稳定状态的发展,制定进一步施工策略,实现信息化施工。
3.5优化深基坑支护结构方案
深基坑支护结构的设计与施工不同于上部结构,除地基土类别的不同外,地下水位的高低、土的物理力学性质指标以及周围环境条件等,都直接与支护结构的选型有关。在深基坑工程中,支护结构方案的选择至关重要,支护结构型式选择的合理,就能做到安全可靠、施工顺利、缩短工期,带来可观的经济效益和社会效益。反之,一个不合理的方案即使造价很高,也不一定能保证安全。可见支护结构型式的优化选择是深基坑支护技术发展的必然趋势。
4结束语
在深基坑工程中,设计是核心,监测是手段,施工是保证。一个支护设计方案是否合理,决定着基坑工程的成败。怎样判断设计方案是否合理,有两条标准:一是保证基坑及周围环境的安全;二是工程造价最低。只要我们认真进行方案优选、方案论证,设计计算理论不断改进,施工工艺不断完善,积极推行信息化施工,我国的深基坑工程将进入蓬勃发展的新时期。
参考文献
[1]黄强编著.深基坑支护工程设计技术[M].北京:中国建材工业出版社,2008.
[2]高大钊主编.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社,2009.
关键词:深基坑支护;施工;管理
深基坑的施工技术作为繁琐的系统施工技术用于建筑工程中,它对于整个工程的重要性不可忽视。现代化建设进程在不断上升,更多的人口迁移从农村涌入城市,这就需要更好的应用深基坑施工技术来为人们创造更好地居住条件。在我国,每年有关工程的事故屡屡发生,尤以深基坑技术的事故为多见,建筑工程如果发生事故,其后果不仅会造成整个工程不能按时完成施工任务,而且人身安全也不能得以保证。因此,完美的深基坑施工技术管理对策显得很重要。
1深基坑施工技术概述
深基坑施工技术始终如一的目的是保证建筑的地下地基结构的安全,进而确保建筑的坚固性与安全性。该项技术要求水平较高,因此完善此项技术的管理技术会有利于技术的发展,并且该项技术比较复杂难操作,施工过程中难免会出现不安全因素,若基坑没有打好,不仅会造成结构自身的不稳定性,而且也给工程带来了不必要的工程纠纷,易造成企业公司的支出损失,利润会减少许多,建筑的不安全也有可能引起人员伤亡。这种法律问题会更加严重。涉及的方面更为广泛,关系到的问题会更严肃。
2我国现代建筑工程深基坑技术现状
2.1基坑的深度逐渐加深
随着我国的人口逐渐增长,人们的居住问题引起了人们的注意。为了在有限的大地上住更多的人,就必须建立高层建筑。而且又要符合国家对地下室与人防的要求,随之而来的就是加深基坑的深度以建立更高的楼层。例如某商业大厦地上建造20层,地下2层,总高度是78m,工程矩形外形尺寸大约为68.5m×40.2m,占地面积约2500m2,建筑面积约为60590m2。本工程上部为剪力墙结构,基础部分是筏板和框架结构,需要向地面以下深挖7.2m。这就造成了基坑越挖越深的局面。
2.2施工技术的水平不高
我国的深基坑管理技术在国际的排名上远远不如其他国家,其水平还有待提高,尽管近几年我国的深基坑管理技术研究者已经探讨了这个技术问题,水平有所提高,但我国技术性人才还是很短缺,这就需要我们这些当代大学生努力学习,达到该专业的要求,提高该项技术的水平,为国家做出贡献。或许当我们的创新思想不够新颖时,也可以借鉴一下国外先进的施工技术,在外学习后,结合自己的创新思想,建设属于自己国家的施工技术理念,重要的还是要努力学习,提高自己的水平。
2.3建筑周围环境的不易改变性
我们人类赖以生存的环境,虽然由于人们的私自利用改变,但基本的环境条件不会改变。建筑工程需要一定的空间,但是一些古人留下的建筑我们要好好保存,不可以拆迁。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。现代的城市人口密集,经济加速发展,高楼大厦拔地而起,建筑的稠密影响着建筑工程。除此之外,各城市地区的地质情况不同,施工建筑的地点选择受到约束。这对于建筑工程有着严重的影响。
2.4深基坑建筑中施工事故的多发生性
引发基坑事故频发的原因很多,具体体现在设计、勘察和施工等方面。如计算模式的选择、计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善和技术不到位等。而施工建筑单位市场时常为了尽早完成施工,获取经济利益,没有将施工方案与设计结果相结合。建筑建的再好,如果出现了人员伤亡,造成的损失不可衡量。要做到安全第一这需要靠各方面的共同努力来进行,确保工程质量的安全,减少事故的发生。
3对于建筑工程深基坑技术的管理对策
3.1完善建筑工程的管理体系
没有规矩不成方圆,工人们都是需要管理的,因此深基坑工程施工单位应该根据经审查合格的设计文件,结合工程实际编制专项施工方案。专项施工方案不仅要具备最基本的规章制度,而且还应当更加注重细致的要求,例如加强地表面的地质条件改良,对于周边的建筑,采取相应的具体保护措施,还有监察工人工作的全过程,保证施工的安全性。保证施工企业单位与工人们互相交流,政府人员要经常访问其家人,好让工人们安心,好好工作。建筑安全监督管理部门应制定定期和不定期检查计划,加强监督管理。
3.2加强建筑工程中施工质量的管理
施工工程中难免会有工人偷工减料,造成了建筑的质量较差。更严重的会引起人员伤亡,补救措施也会影响公司的进度。总而言之,会给整体的施工建设带来大麻烦。因此我们必须严格按设计方案组织施工,进行严格的施工过程控制管理,确保施工质量。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等具体技术要求。
3.3严格审批施工方案
岩土深基坑支护施工重在于过程控制,一旦施工过程控制环节出现问题,事后纠正和补救都会比较困难。大多数的工程未能按规定实施工程监理,这种做法是不符合建筑规定要求的。专项施工方案应当由施工单位技术负责人审批,总监理工程师审查,经批准的专项施工方案,任何单位和个人不得擅自修改、变更。施工企业如发现专项施工方案中确有不能保证现场施工安全之处,应及时会同勘察、设计、监理、监测单位研究处理。确需对设计文件进行重大修改、变更的,应重新审查变更。
3.4加强监督力度
建筑工程施工企业,及承包的工程单位,应加强监管制度,这样不仅可以确保工人的安全,也可以监控施工过程中的违章行为与盲目施工,加强管理制度后,工程的质量也可以得以提高,工程质量监督管理部门要将其纳入工程质量管理程序,尤其是加大对深基坑和边坡支护工程质量的监督管理力度。拥有了良好的监管制度,工程也会更好的实施。施工企业如发现专项施工方案中确有不能保证现场施工安全之处,应及时会同勘察、设计、监理、监测单位研究处理。确需对设计文件进行重大修改、变更的,应重新审查变更。
4结束语
随着我国建筑工程的逐渐发展,施工技术尤其是深基坑施工管理技术变得越来越重要,深入探讨深基坑支护施工技术不仅是建筑行业发展的需要,而且是建筑工程质量好坏的重要保障。建筑工程的有关公司应该加强培养专业人才,注重施工技术的完善,在施工过程中采取必要的监理措施,来确保施工过程的顺利进行。因地制宜发挥出深基坑支护施工技术的最大作用,这样不仅有利于提高施工企业的经济效益,而且还能进一步提高社会效益。
参考文献
[1]黄武.基坑支护结构土压力与抗力研究[J].山西建筑,2009.
关键词:建筑工程;基坑支护;施工技术;要点
1.建筑工程中的基坑支护现状
因为建筑基坑工程环境十分复杂,再加之还需要确保结构安全,而其施工过程中却存在着难以预料的变动因素,因此,基坑支护施工过程中不可避免会存在着各种复杂的问题。其主要问题如下:
1.1深基坑环境不确定性因素多
尽管在基坑支护施工过程中,施工人员对基坑工程的地址基本资料已经全面掌握,但是由于环境因素复杂,具有多变性,因此施工期间极有可能会遇到各种无法预料的问题,这势必会影响基坑支护进度以及支护结构的安全。比如,由于地质调查方式、覆盖程度等方面的差异,使得基坑职工的弱地层、涌水地层等都不能全面勘察了解,施工人员如果没有采取相应的预防措施,就会影响支护施工质量和相应的安全问题。
1.2设计方案与施工未能达到标准要求
因为设计人员经验不足或者勘察资料掌握有误,使得边坡设计方案存在着缺陷,这样的问题发生的概率很小,因为设计方案通常是要经过会审、专家论证不断优化之后才能够应用。所以最重要问题就是施工问题。比如施工人员未能根据设计方案以及相关施工技术规范来进行施工,典型的案例就是混凝土养护过程中,施工人员没有进行合理的养护,使得混凝土强度等性能未能达到标准要求;再例如基坑施工中应用的是土钉支护方式,但是施工人员在进行施工时,锚杆强度不合格,致使支护效果大大减弱。
2.建筑工程中基坑支护施工常见的问题
基坑支护施工技术在我国的建筑工程中得到了广泛的应用,因其应用时间长久,所以其技术要比其他技术更成熟,再加上施工人员经过多年的实践总结,逐渐的摸索出适合我国建筑工程的基坑支护施工技术,但尽管如此,在其施工时,依然存在着问题,这些问题的存在严重影响了建筑施工质量,为此需要采取一定的措施。那么,在基坑支护施工中,有哪些问题是比较常见的呢?总结如下:
2.1环境因素考虑不到位
因为如果要利用深基坑支护技术,土方需要挖很深,在挖的过程中,会遇到很多情况,比如地质水文,有些建筑工程所处的地质非常恶劣,水文条件也不是很好,如果事先没有做好调查就盲目的进行基坑支护,在施工过程中,非常容易出现问题,耽误施工进度,影响施工质量;在土方开挖时要对地下管线做好调查,很多的地下管线已经在埋入地下很多年,给人们的生活带来了很大的便利,在施工时,有些施工单位往往没做好调查就进行施工,破坏了地下管线,不仅影响了人们的正常生活,还增加了地下管线维修成本;施工人员在施工之前并没有参照相关数据,导致了施工误差。
2.2设计与施工不符合要求
设计人员在设计时,并没有做好事先的调查,只是根据经验进行设计,对于有特殊要求的建筑工程来说,这非常不可取的。不同的建筑工程其基坑支护施工技术不同,所要遵循的设计原则自然也不同,而具体需要遵循哪些要求,这就需要设计人员仔细的研究正确的方案,并且与建筑施工人员沟通好。
3.建筑工程中基坑支护施工技术要点
3.1正确选择土压力、计算方法和参数在建筑工程基坑支护施工时,在满足地下工程施工空间要求及安全和保证主体工程地基及桩基安全以及保证基坑周边的环境安全的前提下,进行基坑支护的合理设计,并且同时也要考虑到节约造价、方便施工、缩短工期等方面的因素来保证基坑支护施工顺利施工。因此要想提高基坑工程的设计与施工水平,必须有丰富的设计和施工经验,同时也要正确选择土压力、计算方法和参数,选择合理的支护结构体系,对支护结构均应进行承载能力极限状态的进行计算,对有位移控制要求的工程应进行支护结构的位移计算。如图1土压力分布――与支护结构位移有关分析图。
图1
3.2合理选择支护施工方法。建筑工程中基坑支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件,选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、放坡或采用上述型式的组合。因此在实际基坑支护工程中要根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证建筑物的安全和稳定,如图2中土钉墙。
图2
3.3建筑基坑工程开挖。一是由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程中,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分段分层开挖的方式进行,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。二是在建筑基坑开挖前应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案;基坑边界周围地面应设排水沟,且应避免漏水、渗水进入坑内;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施;基坑周边严禁超堆荷载;软土基坑必须分层均衡开挖,层高不宜超过1m。三是在基坑开挖过程中,应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土;如果发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,方能继续挖土;并且开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工;地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。
3.4建筑基坑支护施工。不同的建筑基坑,采取的支护方式不一样,如钻孔灌注桩、锚杆、土钉墙、地下连续墙以及支护桩等等,针对不同的支护方式,需要注意不同的支护施工的要求。如在基坑支护中要对墙体厚度进行计算,水泥土墙厚度设计b值宜根据抗倾覆稳定条件计算,并且水泥土墙采用格栅布置时,水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8,淤泥质土不宜小于0.7,一般粘性土及砂土不宜小于0.6,格栅长宽比不宜大于2,水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定,考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于150mm;当不考虑截水作用时,搭接宽度不宜小于100mm,当变形不能满足要求时,宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。
4.结语
通过本文的分析,了解了建筑工程基坑支护施工技术应用中的主要问题,明确了建筑工程基坑支护施工技术的要点。对保障建筑工程基坑支护施工技术应用的有效性,促进建筑工程基坑施工的安全性,保护建筑工程周围的环境,有非常重要的意义。
参考文献
关键词:工民建基础;基坑支护;施工;要点
Abstract:thedeepfoundationpitsupportingistopointtoinordertoensuretheconstructionofundergroundstructureconstructionandthesafetyoffoundationpitsurroundingenvironment,tothedeepfoundationpitwallandthesurroundingenvironmentusinggauge,reinforcementandprotectionmeasures.Inthispaper,startingfromthedescriptionofdeepfoundationpitsupporting,technicalrequirementstotheconstructionofdeepfoundationpitsupportingpointsareanalyzed,atthesametime,thispaperexpoundstheconstructionofdeepfoundationpitsupportingconstructiontechnologykeypointsofmanagement.
Keywords:buildingengineering;Foundationpitsupporting;Construction;Themainpointsof
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言
随着城市现代化进程的迅猛发展,工业、民用的建筑工程也日益增多,其中工民建工程的深基坑支护施工也朝更大、更深的方向发展。个人对以往发生深基坑工程施工事故的原因进行分析,认为有一部分原因是施工方案及施工过程中各种技术措施做的不到位。所以笔者认为明确深基坑支护工程的技术要求,选择合理的深基坑支护结构以及掌握住施工流程和施工技术要点十分重要。一、工民建深基坑支护概述
工民建工程建设都要开挖基坑,一些基坑可以直接放坡开挖。但是,如果基坑深度较深,周围场地较窄,一般都需要采用基坑支护。传统的钢板桩加井点降水的支护方式已经满足不了深基坑施工的要求。近年来,尤其是进入20世纪80年代以后,摩天大楼的不断出现、地下停车场和人防的需要、水利工程及地铁工程的迅速发展等,统统涉及大量的基坑支护工程,普遍深度为5m~10m,甚至达到15m~20m,并且日渐加深。由于基坑开挖对本来应力平衡的土体进行了扰动,基坑支护结构的作用主要是承受基坑开挖卸载后所产生的土体压力和地下水压力,对基坑上部、侧壁和周边环境进行加固、封闭、隔离、支撑和保护,并将此压力传递到支护结构,以此来确保地下施工及周边环境的安全,是稳定基坑的一种施工临时措施,总的来说,按照功能的不同可进行不同的分类,具体有以下几种:
1.挡土系统。一般情况下,常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。挡土系统的功能主要在于形成支护排桩或支护挡土墙来阻挡坑外土压力。
2.挡水系统。这一系统的主要功能在于阻挡坑外渗水,通常采用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。
3.支撑系统。常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。在土建工程深基坑施工过程中,要根据工程地质、周围环境等具体情况,选择应用土方开挖、支护结构及降水方案。
二、工民建深基坑支护施工技术注意要点
1.支护设计力学参数设计不当
深基坑支护构造承受的土体结构压力大小与基础结构的整体性能、安全度等有直接关系。此外,地质土体结构的情况在支护施工作业中也发挥着一定决定性作用,需要精准的并能够满足实际情况去计算土体结构物理力学参数,但由于土体地质结构情况一般都相对复杂、系统,很难精确计算,特别是深基坑开挖后关于含水率、摩擦角以及粘聚力相关的参数设定值的计算,进而也就促使支护结构的应力承受范畴存在一定计算差异。因此,为了确保支护结构受力差异控制在可控范围,应当确保支护结构设计中涉及到的力学参数计算合理,将支护结构设计要求所需的计算参数负面影响将至最低。总体来讲,土建力学相关试验数据表明:有关土地产生的压力与内摩擦角值有重要关系,原土体结构的内凝聚力和开挖过后的相应内凝聚力参数也有不同。因此,在深基坑支护施工工艺中,应因地制宜选择合理支护结构形式,避免以往施工中土体结构物理力学参数计算、择取不合理的现象发生,才能将结构性能发挥的负面影响将至最低。
2.基坑土体取样具备不完全性
对工民建工程基础施工作业的深基坑支护设计前,需要完成预先的地基土层地质取样分析工作,其目的是确保支护结构设计相关的物理学参数合理,进而才能使后续勘探工作负荷得以降低并确保造价合理与避免资源铺张浪费等。由此可见,基坑土体取样工作的进行往往具备较高的随机性与不完全性。此外,由于地质土层结构的性质也是同时具备多样性与复杂性的,因此为了使土体取样能够较大程度的反映土层真实情况,就要确保确保钻孔数目合理、支护设计参数合理等,从而才能把支护设计中的土体取样与现实情况存在的不完全相符性将至最低状态,保证后续的施工作业顺利进行。
3.基坑开挖未能周全考虑空间效应问题
关于深基坑开挖相关的技术资料表明:基坑周围向其内部发生的水平位移往往是中间大与两边小。另外,深基坑边坡失稳,常常以长边的居中位置发生,这是以深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。
4.基坑支护设计计算和实际受力相偏离
基坑支护结构设计相关计算取值问题仍然以理论性较强的极限平衡理论作为参考标准,但实际上的支护结构受力并不能完全按照理论上的原则进行设计计算,即按照理论推算和实践经验的支护设计计算取值往往与现实存在一定差异。此外,在极限平衡理论中所强调的设计计算参数也多半以安全系数为主。但实际上的支护结构遭受破坏往往在理论上强调的绝对安全相脱节;另外,还有些支护结构的安全系数在理论上去看往往安全保障程度不能保证,但是在实践支护结构设计参数却完全能够适应作业要求。总的来讲,极限平衡理论主要强调的是一种静态设计,但对于实际基坑支护作业中的动态因素、不稳定因素却得不到良好的实践验证;如果土体结构的逐渐松弛,土体强度也随着时间推移而降低,从而能够促成结构变形破坏的可能。因此,在设计中一定要周全考虑基坑支护设计参数与实践中结构受力的情况是否能够协调。
三、工民建基础施工中的深基坑支护施工技术管理要点
为了确保基坑支护工作顺利开展,就有必要加强工民建深基坑施工技术的研究,从而才能确保施工作业安全进行。所以,除了必要对深基坑支护设计、相关技术进行研究,还要加强施工过程中的组织管理措施研究,以此才能避免施工作业中存在的超挖引起结构超载的现象发生,确保施工质量。
1.转变传统设计观念
深基坑支护结构的设计,在国内的学术界中尚无具体的科学计算定论。也就是说,目前我国深基坑支护技术研究仍然处于有待完善与开发的发展阶段,此外关于深基坑支护的具体标准设计规范也并不具备。所以,深基坑结构设计工作就需要认知到设计的重要性,逐渐改进传统意义上的“结构荷载法”,彻底创新传统基坑支护设计观念,但要立足实际,满足实际作业设计标准与要求。
2.强化降排水技术管理工作
基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。
3.开挖要合理
基坑开挖施工时要尽量保证作业的连贯性,避免支护的过长时间暴露,同时要在施工时遵循合理开挖的作业原则,即强调“由上至下,先撑后挖,分层开挖,控制超挖”的一贯原则。此外,在锚杆施工工艺进行时,应严格按照设计要求及标准去及时进行锚杆施工作业,必要时做好锚杆的张拉、锁定及防腐工作,然后再继续进行开挖作业。基坑开挖完毕后,应及时清底验槽并铺设垫层,以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖,应用素混凝土回填或夯实回填,使基底土承载性能达到设计要求。
4.加强基坑周围的组织管理
要避免坑边周围的施工建材及土方的过度堆放,但要不可避免时,应距基坑上部位置处不小于两米距离,且弃土堆高应控制在1.0m1.5m范畴内,另还要确保荷载值不能超过设计要求;软土地区不宜在坑边堆置弃土;当重型机构在坑边作业时,应设置专门的平台或深基础等。
结束语
总之,工民建深基坑支护施工是一项复杂且严谨的技术,笔者认为掌握其施工技术要点,选择合理的支护结构,严格遵照其施工流程并有效控制施工环节各细节要点是确保施工安全稳定的重要方法之一。当然随着技术的进步和实践的力度,还会有更多有效的措施和控制要点,故本文所述的拙见仅供同行参考,更欢迎造诣资深者多提宝贵意见,以提点进步。参考文献
[1]熊轶,建筑深基坑支护施工技术[j]江西建材;2012年01期
关键词:深坑支护技术;施工结构;应用
一、引言
对于多层和高层建筑,其地下室,地下商场,地下车库,施工建设,都随时会有深基坑的问题。根据统计数据显示,深基坑施工成本大致是总施工成本的20%至30%,约有10%的深基坑支护的成本结构。迅速崛起的高楼大厦,使得深坑支护技术的快速发展。各个地方对于深基坑的开挖和支撑支护技术方面产生了丰富的设计,和建设的新技术,新结构,新工艺出现的经验。本文就基础设施建设,深基坑的施工技术方面进行了深刻的研究和探讨。
二、建筑工程基坑支护结构的选择
在建设施工方面,深基坑支护技术与各类工程技术不同的是,它具有一定的可观的优点。适用于范围广泛、低的风险,在建筑施工中是一种很常见的技术。在下文讨论中,将详细讨论是如何选择深基坑支护结构。
2.1、悬臂式支护结构
对于悬臂式支护结构,是指设置锚和支持保障系统,基于的前提是埋的要足够深。为确保支护结构的安全性和稳定性,我们需要做的是,以使用锚为支撑物。因此,这种结构的建地要求为比较好的土质和挖地浓度不是很大的基坑。
2.2、拉锚式支护结构
对于拉锚式支护结构,其主支撑系统由支承桩组成,通常锚由地面锚杆和土层锚杆组成。地面锚杆在设置土地面积的基础上要设计的必须足够大,土壤深度要可以支撑大型的锚固力。
2.3、内支撑支护结构
对于内在的支护结构而言,要求土地面积和土壤深度不是太高,其主要分为支护用的木桩或是墙与内支撑组成的。
2.4、重力式挡土支护结构
支护结构运用墙自身的重量抵抗土体产生的压力的道理,以此来达到支撑和保护的效果。
2.5、水泥土桩墙支护结构
对于水泥土桩墙的支撑结构可以用来固化剂和软土水泥的搅拌,从而产生生成水泥土搅拌桩的某些物理反应,以此提高了整体结构的坚固性能。
三、深基坑支护技术在工程中的应用
3.1、工程总体概况
某大厦的总高度为80M,结构成正方形的平面形式,总建筑面积为35000平方米的建设。占地总面积为9000平方米,预测计划有三层的地下室,15米的深基坑,用混凝土梁的地下部分提供了无粘结筋。建筑为剪力墙结构,框架为钢筋混凝土结构。对于地质工程,对工程初步调查后,我们就可以理解到,拟建设面积为河流冲积以北部位,地面高程约为47米,拟建设区域的地质土壤为粉质粉土层,也有一些为粘重粉质粘土层。无软弱下卧层,建筑地基的可支撑压力的值是230kpa。对于工程水文,根据初步勘探的工程报告中,我们可以知道,地下水拟建的面积可以分为三层。第一层是积水部分,水位约为3米的深度,大约为45米水位高程;第二层是潜水部分,水深约为10m,35米左右的水位高程;第三层是层间水部分,水深约为20米,约为24米的水位高程,并在该区域的地下水质量呈弱酸性,如表1所示,虽然没有被腐蚀的混凝土结构,但它将会有被腐蚀了一定程度的钢结构。
表1不同层级的地下水的参数比较
3.2、工程特点
建设工程规划区域是一个相对热闹的街区,所以他们需要一个很高标准的施工条件。在街头日夜太拥挤,该项目只增加运输管道运输的难度。而且有更高的要求,响应于周围环境,施工时间限制。总而言之,施工场地显得尤为的狭窄,显示了许多堆在地上的建筑材料,只有少数大型钢结构被存储在仓库中。因此,需要进行二次运输,从而增加了运输成本。
3.3、建筑工程深基坑的支护施工技术
根据建设项目的实际要求,最终确定混凝土桩和锚杆支护方案的组合方法。
3.4、混凝土灌注桩
在施工过程中要对钻场进行平整,接着测量放卷布孔的过程。其次是挖排水沟,铺泥,地方桩,浆料配置,钻孔,清洗孔,钢筋笼重新部署。还要在水下用混凝土灌注桩。钻孔前,你需要找到轴的点和标准检测,保证它的正确,另外,包括定位钢桩。完成定位钢桩后,要确定埋孔板中桩的位置。在此定位上,而且还能更好地保护孔口和保存泥。完成必要工作后,你可以钻。地质钻探用准确的判断,判断可以是基于变化的速度和钻井平台。如果你达到所要求的钻孔,清孔过程就完成了。清洗成品孔后,还需要进行测试。经检验合格后,可以挂钢筋笼和水下混凝土浇筑。安装固定环前要先安装好钢筋笼。从而可以更好地掌控替代钢筋笼,接着进行浇筑水下混凝土施工。通常,所有的操作方法,使用导管。并保证连续浇筑,最好不要中途停止。
3.5、质量控制要点
这些要点是在施工中必须要控制好的质量,确保护筒和桩的中心差距小于5cm,深度应大于或等于1米。最好是根据设计的比例来控制泥浆,保证孔底的沉积物厚度控制在小于15cm。要安装钢筋笼的准确位置,根据有关规范和要求,用于连接加固。水下混凝土浇筑不中断,并按照不小于2m在混凝土埋管道的标准,选择合适的速度,以防止一些堵塞现象或钢筋笼上浮问题。桩混凝土养护过程后,还要根据有关规范和要求检测施工质量,保证完成施工的品质。
3.6、锚杆支护施工要点
对于有开挖的深基坑墙壁或没有挖掘的立壁可以使用土锚钻孔,钻一定深后,你需要再次扩大孔的两端,普遍柱状。锚杆支护技术指的是孔的施工放入钢,钢缆或其它类型的拉伸材料,然后将浆液材料灌注到内部。与土壤结合后,锚将有一个比较强的抗张强度。依照该技术支持,系统也能够支持较大的拉力。以保证结构的稳定性,不会有变形的问题,节省了材料,并具有节省人力的效果,可以有效地加速施工步伐。
3.7、支护效果
深基坑支护完成一段时间后,不存在孔壁坍塌的现象。对于周围的建筑,可以通过检测仪器来监测,以确保它不会出现通过研究产生的变形现象。
四、深基坑支护中存在的安全隐患与改进事项
任何一个项目都离不开安全第一这个指标。在深基坑支护的工作中这个问题也要摆在首位。第一,有时效性的支持。而且,高效的焊接在支护过程中很重要,连续漏焊是禁止这种现象发生的。同样要注意的是,顶端在加入时要注意不超过该管外边缘的高度。此外,施工中避免过度开挖现象。对于不脱离安全层边坡的要求,挖泥土后,必须立即修复坡度和坡排水沟斜率。开始时不从底部,最好的办法就是从坡顶铲下。
五、结束语
对于深基坑支护在施工的时候,如有遇到一些施工困难,这是具有职业素质施工人员面对的最大考验。因此,在施工过程中要能够有应变的能力。尽最大努力做到使坑基的曝光时间变少,想办法减少变形基坑。监事要切实履行职责,及时补充预应力,对于个人责任要承担。确保质量的同时,要做到快速,有序。
参考文献
[1]李维申.高层建筑深基坑施工问题探讨[J].科技致富向导.2014(06)
[2]胡浩,王路,胡小猛.高层建筑深基坑支护土钉墙技术应用研究[J].科技信息.2014(13)
关键词:房建施工;深基坑施工技术;管理
深基坑支护技术在我国房屋建筑施工中被广泛应用,技术实施的好坏直接影响到整个建筑工程的质量。目前,深基坑支护技术正在不断完善,趋向成熟,但仍有一些复杂问题亟待解决。这就需要广大从业人员实地考察,深入研究,不断完善深基坑支护技术,为我国经济建设做出积极贡献。
1房建施工中深基坑施工技术的特点及应用现状
我国是一个人口大国,随着生活水平的提升,人们更加重视生活品质的提高,他们对于居住的要求逐渐增多,即要求环境舒适又要求建筑质量符合要求,因此建筑施工企业为了满足人们对于居住房屋以及写字楼的要求而努力提高建筑施工的深基坑支护技术以及加强施工企业员工的管理。如今,很多建筑施工企业将深基坑施工技术作为重要的内容,他们会定期的举行深基坑施工技术的培训和对员工进行考核,以达到提高施工人员深基坑施工技术的目的。在建筑施工中,深基坑施工技术更多地被应用到高层建筑地下室的建设中,这大大提高了我国高层建筑物的质量,该技术的使用可以对上层建筑结构起支护作用,除此之外,深基坑支护技术还可以巩固交通隧道的建筑或者其他施工过程中的地基。近年来,我国建筑施工单位非常重视深基坑施工技术在施工过程中的具体应用,除了定期的对施工人员进行技术培训和考核,他们还经常组织施工单位之间的技术交流活动,并且在一次又一次的施工实践中积累和总结了很多经验,最终取得了明显的成果,这对于提高建筑物质量,促进我国社会主义现代化建设有着非常深远的现实意义,并且形成了一套有利于我国建筑施工行业发展的良好体系,通过研究发现,搭建临时性支护结构是深基坑施工中重要的内容,它有利于高效地处理深坑降水。
深基坑施工技术的特点具体可以分为以下几个方面:(1)在我国建筑行业中,每个施工的场地的地基条件不同,建筑施工中的技术人员需要做到实事求是以及具体问题具体分析,即建筑施工人在在挖掘基地的时候,应当认真调查地基的实际情况,然后作出合理的调整。一旦建筑施工人员没有根据实际情况合理调整挖掘方案,就会使地下管线遭到破坏,不利于建筑质量的提高。(2)施工坑w的挖掘深度逐渐加大,挖掘面积也在不断拓宽,建筑施工坑体的深度越深,挖掘的面积就会越大,其在支护结构方面的施工难度也会随之增大,因此,施工人员必须高度重视提高建筑的稳定性,然后不断地对我国建筑施工中的深基坑支护技术进行研究和创新。
虽然深基坑施工技术在我国建筑行业中的道理很大的提高并且被广泛应用与施工中,但是我们需要注意的是,在不断的实践中我们发现深基坑支护技术的应用上依然存在一些问题:(1)土层覆盖不够广泛,建筑物位移的现象时有发生。(2)受力计算与建筑物的实际受力情况不同,且差异较大。受力计算问题是我国建筑项目施工中经常遇到的问题,它与建筑物的实际受理情况存在着很大的差异,这是由于建筑施工现场比较复杂所造成的,复杂的环境对于受力计算带来了一定的干扰,导致计算不精确,尽管建筑施工单位采用了深基坑施工技术,提高了建筑物的质量,我们依然不能忽视受力计算问题。深基坑支护技术使用的具体条件都会对受力计算、建筑物的时间受力情况产生一定的影响。一旦忽视了深基坑支护技术的正确应用,忽视了实事求是的进行建筑施工,这将会导致受力计算与建筑物实际的受力情况不同,这种计算问题对于我国建筑施工带来很多消极影响,因此,我国施工技术人员需要高度重视这个技术问题,通过极限平衡的理论来确定建筑物的受力安全系数在实际操作中多次应用,但是也存在着增加建筑工程的投资的弊端。(3)土地物理设计参数难以确定。根据我国技术人员对于深基坑支护施工技术的不断研究和创新,他们认为支护结构实际承受的土体压力不是很确定的主要的原因是在实际的工程中,土层参数的变化与地址情况的变化多种多样。所以,粘聚力、含水率和内摩擦角这三个参数这三个参数是施工人员必须准确把握的内容,因为这三个参数关系到支护结构所受力的准确度。
2房建施工中深基坑支护技术的主要应用
2.1混凝土灌注桩
混凝土灌注桩是支护施工技术人员在建筑工程施工过程中经常使用的方法,其作业流程比较复杂,如平坦钻孔场所、准备桩机设备进行泥浆制造等。整个工艺流程非常讲究,建筑施工人员只有在充分了解和掌握这些工艺流程以及具备较强的施工技术后才能够提高混凝土灌注桩的施工效率。在该项工作方式的施工过程中,施工人员要充分做好准备,例如场地的平整工作以及测量放线,只有做好前期的准备工作才能更好地进行后期施工作业,这样就能够做到环环相扣,加快了建筑施工的进程和提高了施工的质量。
2.2锚杆支护技术
当施工人员开始对基坑立壁钻孔的时候,应当提前计算好孔的深度,然后慢慢扩大钻孔低端,这样有助于使基坑呈现出柱状结,同时锚杆支护技术在这个过程中也能够发挥出最大的作用,确保基坑不会变形。深基坑支护作业完成以后,施工人员还不能够忽视后续工作的进行,例如在建筑施工管理方面,相关人员应当严加管理建筑物的所有设施,确保建筑物的相关指数符合国家的标准。总之,锚杆支护技术越来越收到施工单位的重视,并且多次运用与实际施工中,提高了建筑施工的效率。
2.3深基坑土钉支护技术的应用
使用土钉支护技术的目的是加固边坡,方法是使土钉与土体之间实现紧密结合。该技术主要有以下几点需要注意:(1)进行土钉拉力实验时,要保证有第三方的监督人员在场,即保证相关试验的规范性。(2)进行钻孔时,要求孔作业人员在孔口处做好深度的标识。这样有利于根据孔洞深度的标识进行钻孔机械钻头的选择。(3)一定要控制好施工过程的水灰比。一定要按照水灰比设计要求以及施工规范进行施工作业活动,必要时,可以添加适当添加剂。
2.4深基坑护坡桩支护技术
深基坑护坡桩支护技术的应用可有效提高深基坑的稳性。操作人员利用螺旋钻机等按照设计的预定值进行钻孔,钻孔深度达到之后,自孔底向上不断进行浆液灌冲,待达到指定位置时停止。然后,提出从钻孔中钻杆,投放骨料与钢筋等,并进行反复多次的高压力补浆,不断加固深基坑护坡桩结构。该技术操作便捷,成桩效率高,在现在建筑物地下施工中被广泛使用。护坡桩支护施工过程当中,施工人员要严格按照施工方案进行,严格把关各个施工环节,掌控好施工速度,不断提升建筑水平。
2.5深基坑排桩支护结构
排桩支护主要有钢筋混凝土板桩、人工挖孔桩、钢板桩及钻孔灌注桩等技术组成,支护形式主要有柱列式排桩支护、连续排桩支护及组合式排桩支护。(1)柱列式排桩支护:当施工时,地下水位较低且基坑边坡土质好时,可先形成土拱,再利用土拱将少量的挖孔桩作为支护结构。(2)连续排桩支护:当基坑边坡土质较软,而不能够形成土拱时,可将支护桩连续密集排列,或连续密集排列钢筋混凝土板桩等进行支护。(3)组合式排桩支护:当地下水位较高,且施工边坡土质软时,可以采用由水泥搅拌桩防渗墙和钻孔灌注桩联合组成的排桩形式。对于基坑深度在6m以下的可使用打入钢板桩或者预制混凝土板桩的方式,然后加搅拌桩防渗或者进行板桩后注浆;对于基坑深度为6~10m的基坑,通常使用800~10002.6地下连续墙支护结构
在软土层结构中开挖支护深基坑施工时,当基坑深度在10m以上,且周构筑物对沉降和偏移要求较高时,可以采用地下连续墙作为基坑的支护结构形式。该支护形式适用于各复杂地理环境。缺点是地下连续墙支护结构形式,在坚硬的地基中开挖难度较大,有时还需要准备专门的成槽机械设备,增加了施工成本。因此,地下连续墙支护结构形式很难得到广泛应用。
3结语
综上所述,深基坑施工技术有利于加快施工的进度,提高建筑物的安全性,最终提高企业的经济效益。一直以来,我国建筑施工单位对深基坑施工技术进行了不断地探索和研究,并且在实践中总结了很多经验,深基坑施工技术变得越发成熟,并且分发挥着重要的作用。
参考文献
[1]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(03):275.