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建筑工程中深基坑支护施工技术探析

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摘要:随着现代化进程的步伐,我国的建筑工程也快速发展,高层建筑越来越多,建筑工程的安全性、稳定性对技术的要求也越来越高,尤其是深基坑支护施工技术。现如今,我国城市中各种大型建筑和高层建筑司空见惯,导致基础工程的工作面越来越紧张,基坑也越来越深。我们知道,深基坑支护工程的施工管理是一项非常重要而艰巨的工作,关联到基坑支护施工,单位、土方单位、主体施工单位、监测单位等多个施工单位。而风险高,随机性大,受影响性强等也是深基坑技术的特点,所以,深基坑的支护施工技术也要随之进一步的发展与提高。本文通过详细介绍了我国建筑工程中深基坑支护工程的施工情况和建筑工程中深基坑支护工程技术特点,分析了深基坑支护施工技术的具体要求与施工质量控制要点,希望能够对相关专业的从业人员有所帮助,以使工程更加高标准。

关键词:建筑工程;深基坑;支护施工

在建筑工程中,深基坑是高层房屋建筑的基础,深基坑支护是深基坑施工的保障。在深基坑的开挖与支护施工过程中,针对每个施工环节、每个施工工序都要严格把控,对于那些关键工序和重点工序应该设立停止点,以确保基础工程的每项工序能够顺利实施。要严格管理控制深基坑支护施工的全部过程,准确选择设计参数,精确计算并控制填挖土方量,切实做好各项保障防护措施,才能保证工程的质量,施工企业才能同时实现最大的经济效益和社会效益。尤其是在土层锚杆、土钉支护、护坡桩等施工技术上,加大技术的研究与优化,加强对施工现场的整体情况以及加强施工技术的质量控制,确保建筑工程施工进度、质量、安全,实现深基坑支护施工技术的作用。推动我国建筑工程的发展,促进经济建设的前进。

1我国建筑工程中深基坑支护施工现状

近年来我国城镇化进程加快,人们对居住环境的要求越来越高,伴随而来的问题是土地资源越来越少,住房日益紧张,导致建筑物越来越高,地基也越来越深。我们知道,在建筑工程施工项目中,基础工程建设是关键链接,工程施工质量建设与整体标准质量有密切的关系。在此基础上,深基坑支护技术作为重点建设基础工程的重要施工技术,需要进一步加强深基坑支护施工技术的质量,使整个基础工程施工的质量得以有效地保证。在建筑基础工程施工前,对各个施工环节所需技术作出准确判断,并做好质量保障措施,使建筑基础工程的各个环节能够顺利进行。基坑边坡支护不仅要保证在基坑内操作的人员能正常的安全作业,而且也要保证自身的生命安全。近年来在我国因为深基坑引起的坍塌事故经常发生,不仅造成了人员伤亡和经济损失,更重要的是给人们带来了巨大的精神痛苦。在实际的工程施工中,深基坑开挖过程中和开挖后的施工还存在着基坑边坡土方不稳固的现象,造成这种现象的原因主要是降水排水措施不到位、放坡不够或者边坡支护不满足现场的施工要求等。

2建筑工程中深基坑支护施工特点与要求

目前,由于地下水位下降,导致地面沉降,或者是因为人们处理生活垃圾不合理,引起地质环境的改变,这些原因都导致建筑地基地质条件越来越差。此外,一般建筑工程基坑周围环境较复杂,深基坑更是大多都位于城市的关键位置,毗邻众多重要的建筑物,因此造成了施工场地狭窄,基坑本身边坡稳定性差,周围建筑物的安全性也受到影响。而且深基坑工程从开挖到工程验收常常要经历数月,相对来说施工周期较长,在这期间,天气、基坑周边土料以及施工机械振动等这些都是造成基坑边坡不稳定的因素。深基坑在建筑工程中通常是指有支护结构或者深度大于等于5米的基坑。在深基坑施工的整个过程中,进行施工设计、检测、基坑支护等这些工作,有助于确保深基坑施工的顺利开展,除了保证周围环境的完好无损,同时也会在很大程度上确保了主体地下结构的可靠。由此我们可以看出,深基坑支护施工是一项综合性较强、过程十分复杂的工程。

其施工特点具体有以下四点:

(1)基础工程中的基坑深度不断增加,其目的主要是保护土地资源和提高土地使用率。但是随着建筑物的不断增高,土地基础承受的压力也不断加大,这就需要不断加深深基坑的深度才可以满足施工需求。

(2)较强的区域性。地理条件、人文环境不一样,深基坑支护工程也会不同;即便在同样的地理位置,但不同的岩层,深基坑支护的性质也会有所不同。所以在深基坑开始挖掘时就应根据当地的具体情况而开展具体的方案。

(3)易受周围环境的影响。对于超高层建筑项目来说,通常都处于人口密度大、交通四通八达并且建筑物密集的区域,一般来说,深基坑施工工程中容易被这些因素影响。

(4)风险性和不确定性。深基坑支护工程一般都属于临时工程,很多施工单位对这些工程的资金投放比较少,这就造成安全措施防范等方面准备不足,在很大程度上增加的工程施工的风险性。

3建筑工程中深基坑支护施工技术

3.1锚杆支护技术

主动地加固深基坑工程中的岩土并加强其稳定性就是锚杆支技术,锚杆作为主要工具,一头插入到岩土中去,另一头与支护体系相连,并且施加相应程度的预应力。这样的话锚杆中就会形成受拉力,通过受拉力调动岩土更深层次的潜能,进一步加强基坑的稳定性。锚杆技术的适用性很强,基本上不会因为基坑深度而受到影响,并且可以和其他支护体系想结合,比如与我们生活中的土钉墙、排桩等组合使用,这样就会形成组合支护体系,需要特别注意的是:这项技术在有机质土中无法应用。

3.2土钉墙技术

密集的土钉群、被加固的土体结构等组成了土钉支护系统,这个系统会形成一个类似于重力式挡墙的具有复合的、自稳的挡土稳定结构,从而很大程度上抵抗土钉结构背后传递水平土压力和其他力的作用,这会在很大程度上确保建筑深基坑工程的前期开挖施工的顺利进行。土钉墙施工技术有助于减小墙后土体的变形程度,保证边坡的稳定性,这项技术的施工包括钻孔、插筋、注浆等过程,由于其通过土体与土钉间的相互作用力来增强强面的稳定性,因此这项技术的使用范围是地质条件较好并且处于地面水位以上的粉土、粘性土、无粘性土中。对于地质条件较差的淤泥质土、饱和软土等环境中,不适合采用土钉墙施工技术。此外,在该技术的施工过程中,应注意以下几点:一是控制钻机的参数,将钻进的速度控制在一定的范围内,防止埋钻、塌孔、掉块等问题的出现,一旦钻孔过程中出现这些现象,应立即处理,处理完后方可重新钻孔;此外钻杆拔出来以后,需要立即将土钉插入相对应的孔里,按照具体的注浆操作过程施工。在土钉插入的过程中,必须要按具体的技术标准组装施工,插到规定位置务必将误差控制在允许的范围内。

3.3深层搅拌桩支护技术

深层搅拌桩就是利用石灰或水泥为固化的性质,通过搅拌机器将其与软土强制性搅拌到一起,经过固化后形成桩体,使得强度、水稳性、整体性等性能指标达到一定标准。当基坑为二、三级基坑并且深度不超过7m,坑边至红线距离重组时,可以优先考虑深层搅拌桩支护技术,因为水泥是不透水的,不仅能挡水而且可以挡土,并且机械设备比较简单,操作起来也会比较容易,最重要的是其主要材料是水泥,造价相对来说比较低。对深层搅拌桩来说,其适宜于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土地基,优点在于:(1)它的施工工艺是将固化剂和原地基软土就地混合搅拌,因而会在最大限度上利用原土;(2)搅拌时不会将地基土侧向挤出,因而对周围已经存在建筑物的影响比较小;(3)按照不同土地,以及不同工程的要求,合理选择固化剂;(4)施工过程中产生的振动较小,没有什么污染,因此可以在居民区施工;(5)在进行加固后,不会增加土体的重度,因此,不会对软弱下卧层产生较大的附加荷载。

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).

[2]李明,刘雪峰.探讨建筑工程基坑支护施工技术要点[J].科学中国人,2014(8).

[3]孙晓军.建筑工程中深基坑支护施工技术分析[J].科技创新与应用,2014(8).

作者:孙元乙 单位:中铁四局集团建筑工程有限公司

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