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摘要:随着我国建筑工程的不断发展,一些大型的建筑项目也不断地出现,这些工程都需要开挖深基坑,在开挖时需要对基坑进行支护,以便维持基坑工程的稳定性。虽然基坑支护工程只是临时性的工程,但是其在工程中却非常的重要。本文就此阐述深基坑支护设计与控制。
关键词:深基坑;支护;设计;控制
中图分类号:TV551.4文献标识码: A 文章编号:
引言
在建筑工程施工中,深基坑支护作为施工中一个基础设施,对工程质量、进度、安全等具有非常重要的影响,是建筑工程中不可缺少的施工环节。当前,我国在深基坑支护技术上取得了一定的成绩,然而基坑支护的失稳问题仍亟需解决。
1、我国深基坑工程的主要特点
深基坑工程的特点主要表现在:(1)建筑工程趋向于大型、高层化建设,基坑向着大深度方向发展。(2)基坑的开挖面积在不断扩大,长度和宽度已达到几百米,增加了支撑系统的难度。(3)地质环境恶劣,在软弱土层中进行基坑开挖工作会产生极大的位移和沉降,对于周围建筑物、市政设施以及地下管线会造成严重的安全隐患。(4)在相邻的场地中进行施工,打桩、降水、挖土以及基础浇注混凝土等工序,工程之间会相互制约和影响,从而增加了协调工作的难度。(5)深基坑施工期工期长,场地狭窄,降雨、重物的堆放都将会影响基坑的稳定性。(6)深基坑支护技术出现多样化,目前其技术种类已经多达数十种。
2、建筑工程施工中基坑支护方案设计
2.1 深基坑支护施工方案
土木工程基坑支护工作能够顺利进行,前提是必须建立一套完善可行并且安全的基坑支护方案,根据以往施工经验,通常采用土钉支护的方法,土钉支护的原理是将土钉打人土体,使二者相互作用,使边坡土体具有一定的整体性、稳定性。在土体变形的过程中,同时受拉力及弯力作用,所以就需要保证土钉的设计强度并满足设计的抗拉力。
(1)在土钉成孔施工过程中,施工管理人员必须严格要求成孔实际深度,可要求操作工人在孔口进行标注,符合深度要求后,方可终孔。(2)土钉成孔之前必须按规范要求标出孔位及孔位编号。(3)当土钉打入以后,必须进行拉拔试验,还应控制好注浆量以及注浆压力,拉拔试验必须由有相关检测资质的第三方单位进行,必须保证能满足设计及规范要求的抗拉拔力。(4)注浆的水灰比须按设计的要求进行控制,如需添加外加剂,则外加剂的规格及掺和量须经设计同意并经过试验检测合格方可投人使用。每天注浆须按规范要求进行试块制作,注浆方式可选用重力注浆法进行,注满为止,在浆液初凝前再进行1一2次的补浆。
2.2 深基坑土方开挖方案
深基坑的开挖实质上就是对地面原状土的平衡状态进行破坏,因此在开挖过程中存在着一定的风险。而且这种风险随土方开挖的进程扩大,所以在开挖之前的监测工作非常重要。土木工程基坑的开挖应遵循分区、分层、分段以及保持平衡的施工原则,做到一开槽先支撑,先支撑后开挖,分层分段开挖,严禁超量开挖,这是为保证基础施工的安全以及基坑土方的开挖。自由开挖区范围应控制在距边坡8m以内,而基坑边缘8m以内要实行分层分段开挖,分段长度应尽量不大于25m,为了加快施工进度,可以采用分段跳挖施工。
2.3 深基坑支护变形监测方案
在深基坑开挖作业时,尤其在周边条件复杂或环境恶劣的深基坑作业中,工程地质以及环境勘察不全面等都会对工程的设计和施工产生影响,甚至造成严重的工程事故,因此在施工前,要严格的对工程施工区域的周边条件及环境进行考察,并在土木工程基坑施工时,做到严格监测。监测方法可根据工程的特点确定,可由工程规模、重要程度以及实际地质条件等着手。开挖之前须制定合理的基坑监测方案,以确保基坑作业的安全及质量。施工前,可在基坑顶部附近的周边环境设置观测点,按照工程方案要求进行观测,观测人员每次必须将观测结果记录在案,并将数据加以整理,一旦观测结果达到了土方边坡变动的警戒值,需立即告知设计及监理单位的责任管理人员,采取相应的补救措施,防止深基坑边坡土方坍塌事故。
3、深基坑支护施工质量控制的技术措施
3.1 挡土灌注桩支护措施
该技术措施具体是指在深基坑的周围进行钻孔并设置钢筋笼,然后灌注混凝土桩。桩要成排设置,并在上部设置连续梁,随后在基坑中间位置以机械或是人工进行挖土,并在1.0m的位置处加装横撑,同时在混凝土背面加装拉杆与设置好的混凝土灌注桩拉紧,随后继续进行挖土,直至达到设计深度为止。这种支护技術措施的优点是成本低、混凝土灌注桩刚度大、抗弯强度高、安全性好。
3.2 土钉支护措施
该技术措施常被用于地下水位或是以人工方式降低地下水位后土层较好的深基坑支护工程当中,它与其他支护技术最为明显的区别是土钉支护有效利用了土体自身的力学强度和自稳能力,使原本不太稳定的土体成为支护结构中的一部分,这样一来只要支护结构稳定,边坡土体就会始终处于稳定状态。
3.3 钢板桩支护措施
现阶段,在我国大部分深基坑支护工程中应用较为广泛的支护结构是封闭拉伸钢板支护,在该支护结构体系当中,钢板桩的具体设置位置应当有利于基础施工,也就是说钢板桩应设置在地下结构边缘以外,且留有支拆模板的操作面,对于钢板桩不直的平面位置,应采取相应的措施使其平直整齐,防止不规则转角的出现,这样方便设置支撑。通常情况下,实际工程中都是采用单独打入的方式对钢板桩进行施工,该方法具体是指从板桩墙的一端起始,将钢板桩逐根打入到指定的位置当中,这种支护技术最大的优点是安全性高、支护效果稳定。
3.4 土层锚杆支护措施
该技术措施主要是指沿着开挖基坑每间隔一定的距离设置一层向下倾斜的土层锚杆,在锚杆的设置过程中,需要使用专用的钻机进行钻孔,并在钻好的孔洞内安放钢筋锚杆,随后向孔内灌注水泥浆液,直至锚杆达到一定强度后再进行下一步开挖,深基坑向下挖深一层便装置一层锚杆,直到基坑深度达到设计要求为止。该支护方式可与挡土灌注桩联合使用,能够有效减少灌注桩的截面,其不但适用于硬质土层及破碎岩石中开挖较深的基坑,而且还能够在高差较大的深基坑支护中应用,支护效果良好,可确保基坑的整体稳定性和基础施工的顺利进行。
4、控制基坑支护失稳的对策
基坑支护失稳控制的措施主要可从以下几个方面着手:(1)对施工现场周边的建筑进行考察,明确建筑物的结构特点以及基础的位置。细致了解施工地下有无管道布设,对地下土层做勘察实验分析,各基坑间要明确的分界标准。(2)分期施工,将整个施工过程分为两个阶段。第一阶段主要对基坑边坡的骨架进行设计,一般采用钢管桩作为基坑支护的主体;第二阶段为土方的挖掘以及边坡的混凝土保护层的施工,基坑支护结构的间距可以通过对施工现场的土质进行灵活安排。土层较坚硬处可以加大支护间距,如果土层松软,不仅要对土层进行加固处理,还需要调节支护间距,让支护间距尽量小些,保证基坑支护的稳定性。(3)工作面开挖出后要马上进行喷锚施工,避免坑体遭遇雨水冲击以及阳光暴晒等不利因素。基坑支护要与开挖同时进行。(4)在进行分层施工时,要考虑不同材质的特性,锚杆按照工程要求的不同进行分类处理。每层普通锚杆的施工一般需要5天,而起支撑作用的预应力锚杆则需要9天左右。分层施工中,要等待水泥硬度达到一定标准时才可以进行下一步开挖,通常标准设定为70%。(5)通过专门的技术人员对施工进行监控,定期对施工质量进行检查。在施工中查找疏漏,并进行反馈解决。
结束语
深基坑支护在整个建筑工程中处于一个非常重要的环节,作为建筑工程中的重中之重,应该引起企业对其重视。将深基坑支护施工做好,才能够最大限度的提升建筑工程的质量,促进我国建筑业的健康稳定发展。
参考文献
[1]王鹏.深基坑边坡支护技术方案分析[J].山西建筑.2012(03)
[2]关峰.深基坑边坡支护设计与控制[J].科技资讯.2011(25)
[3]谢朝贵.深基坑边坡支护设计与施工管理[J].硅谷.2009(02)
关键词:深基坑;支护;设计;控制
中图分类号:TV551.4文献标识码: A 文章编号:
引言
在建筑工程施工中,深基坑支护作为施工中一个基础设施,对工程质量、进度、安全等具有非常重要的影响,是建筑工程中不可缺少的施工环节。当前,我国在深基坑支护技术上取得了一定的成绩,然而基坑支护的失稳问题仍亟需解决。
1、我国深基坑工程的主要特点
深基坑工程的特点主要表现在:(1)建筑工程趋向于大型、高层化建设,基坑向着大深度方向发展。(2)基坑的开挖面积在不断扩大,长度和宽度已达到几百米,增加了支撑系统的难度。(3)地质环境恶劣,在软弱土层中进行基坑开挖工作会产生极大的位移和沉降,对于周围建筑物、市政设施以及地下管线会造成严重的安全隐患。(4)在相邻的场地中进行施工,打桩、降水、挖土以及基础浇注混凝土等工序,工程之间会相互制约和影响,从而增加了协调工作的难度。(5)深基坑施工期工期长,场地狭窄,降雨、重物的堆放都将会影响基坑的稳定性。(6)深基坑支护技术出现多样化,目前其技术种类已经多达数十种。
2、建筑工程施工中基坑支护方案设计
2.1 深基坑支护施工方案
土木工程基坑支护工作能够顺利进行,前提是必须建立一套完善可行并且安全的基坑支护方案,根据以往施工经验,通常采用土钉支护的方法,土钉支护的原理是将土钉打人土体,使二者相互作用,使边坡土体具有一定的整体性、稳定性。在土体变形的过程中,同时受拉力及弯力作用,所以就需要保证土钉的设计强度并满足设计的抗拉力。
(1)在土钉成孔施工过程中,施工管理人员必须严格要求成孔实际深度,可要求操作工人在孔口进行标注,符合深度要求后,方可终孔。(2)土钉成孔之前必须按规范要求标出孔位及孔位编号。(3)当土钉打入以后,必须进行拉拔试验,还应控制好注浆量以及注浆压力,拉拔试验必须由有相关检测资质的第三方单位进行,必须保证能满足设计及规范要求的抗拉拔力。(4)注浆的水灰比须按设计的要求进行控制,如需添加外加剂,则外加剂的规格及掺和量须经设计同意并经过试验检测合格方可投人使用。每天注浆须按规范要求进行试块制作,注浆方式可选用重力注浆法进行,注满为止,在浆液初凝前再进行1一2次的补浆。
2.2 深基坑土方开挖方案
深基坑的开挖实质上就是对地面原状土的平衡状态进行破坏,因此在开挖过程中存在着一定的风险。而且这种风险随土方开挖的进程扩大,所以在开挖之前的监测工作非常重要。土木工程基坑的开挖应遵循分区、分层、分段以及保持平衡的施工原则,做到一开槽先支撑,先支撑后开挖,分层分段开挖,严禁超量开挖,这是为保证基础施工的安全以及基坑土方的开挖。自由开挖区范围应控制在距边坡8m以内,而基坑边缘8m以内要实行分层分段开挖,分段长度应尽量不大于25m,为了加快施工进度,可以采用分段跳挖施工。
2.3 深基坑支护变形监测方案
在深基坑开挖作业时,尤其在周边条件复杂或环境恶劣的深基坑作业中,工程地质以及环境勘察不全面等都会对工程的设计和施工产生影响,甚至造成严重的工程事故,因此在施工前,要严格的对工程施工区域的周边条件及环境进行考察,并在土木工程基坑施工时,做到严格监测。监测方法可根据工程的特点确定,可由工程规模、重要程度以及实际地质条件等着手。开挖之前须制定合理的基坑监测方案,以确保基坑作业的安全及质量。施工前,可在基坑顶部附近的周边环境设置观测点,按照工程方案要求进行观测,观测人员每次必须将观测结果记录在案,并将数据加以整理,一旦观测结果达到了土方边坡变动的警戒值,需立即告知设计及监理单位的责任管理人员,采取相应的补救措施,防止深基坑边坡土方坍塌事故。
3、深基坑支护施工质量控制的技术措施
3.1 挡土灌注桩支护措施
该技术措施具体是指在深基坑的周围进行钻孔并设置钢筋笼,然后灌注混凝土桩。桩要成排设置,并在上部设置连续梁,随后在基坑中间位置以机械或是人工进行挖土,并在1.0m的位置处加装横撑,同时在混凝土背面加装拉杆与设置好的混凝土灌注桩拉紧,随后继续进行挖土,直至达到设计深度为止。这种支护技術措施的优点是成本低、混凝土灌注桩刚度大、抗弯强度高、安全性好。
3.2 土钉支护措施
该技术措施常被用于地下水位或是以人工方式降低地下水位后土层较好的深基坑支护工程当中,它与其他支护技术最为明显的区别是土钉支护有效利用了土体自身的力学强度和自稳能力,使原本不太稳定的土体成为支护结构中的一部分,这样一来只要支护结构稳定,边坡土体就会始终处于稳定状态。
3.3 钢板桩支护措施
现阶段,在我国大部分深基坑支护工程中应用较为广泛的支护结构是封闭拉伸钢板支护,在该支护结构体系当中,钢板桩的具体设置位置应当有利于基础施工,也就是说钢板桩应设置在地下结构边缘以外,且留有支拆模板的操作面,对于钢板桩不直的平面位置,应采取相应的措施使其平直整齐,防止不规则转角的出现,这样方便设置支撑。通常情况下,实际工程中都是采用单独打入的方式对钢板桩进行施工,该方法具体是指从板桩墙的一端起始,将钢板桩逐根打入到指定的位置当中,这种支护技术最大的优点是安全性高、支护效果稳定。
3.4 土层锚杆支护措施
该技术措施主要是指沿着开挖基坑每间隔一定的距离设置一层向下倾斜的土层锚杆,在锚杆的设置过程中,需要使用专用的钻机进行钻孔,并在钻好的孔洞内安放钢筋锚杆,随后向孔内灌注水泥浆液,直至锚杆达到一定强度后再进行下一步开挖,深基坑向下挖深一层便装置一层锚杆,直到基坑深度达到设计要求为止。该支护方式可与挡土灌注桩联合使用,能够有效减少灌注桩的截面,其不但适用于硬质土层及破碎岩石中开挖较深的基坑,而且还能够在高差较大的深基坑支护中应用,支护效果良好,可确保基坑的整体稳定性和基础施工的顺利进行。
4、控制基坑支护失稳的对策
基坑支护失稳控制的措施主要可从以下几个方面着手:(1)对施工现场周边的建筑进行考察,明确建筑物的结构特点以及基础的位置。细致了解施工地下有无管道布设,对地下土层做勘察实验分析,各基坑间要明确的分界标准。(2)分期施工,将整个施工过程分为两个阶段。第一阶段主要对基坑边坡的骨架进行设计,一般采用钢管桩作为基坑支护的主体;第二阶段为土方的挖掘以及边坡的混凝土保护层的施工,基坑支护结构的间距可以通过对施工现场的土质进行灵活安排。土层较坚硬处可以加大支护间距,如果土层松软,不仅要对土层进行加固处理,还需要调节支护间距,让支护间距尽量小些,保证基坑支护的稳定性。(3)工作面开挖出后要马上进行喷锚施工,避免坑体遭遇雨水冲击以及阳光暴晒等不利因素。基坑支护要与开挖同时进行。(4)在进行分层施工时,要考虑不同材质的特性,锚杆按照工程要求的不同进行分类处理。每层普通锚杆的施工一般需要5天,而起支撑作用的预应力锚杆则需要9天左右。分层施工中,要等待水泥硬度达到一定标准时才可以进行下一步开挖,通常标准设定为70%。(5)通过专门的技术人员对施工进行监控,定期对施工质量进行检查。在施工中查找疏漏,并进行反馈解决。
结束语
深基坑支护在整个建筑工程中处于一个非常重要的环节,作为建筑工程中的重中之重,应该引起企业对其重视。将深基坑支护施工做好,才能够最大限度的提升建筑工程的质量,促进我国建筑业的健康稳定发展。
参考文献
[1]王鹏.深基坑边坡支护技术方案分析[J].山西建筑.2012(03)
[2]关峰.深基坑边坡支护设计与控制[J].科技资讯.2011(25)
[3]谢朝贵.深基坑边坡支护设计与施工管理[J].硅谷.2009(02)