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发布时间:张永波 王维良
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摘 要:在各种因素的长期影响下,城建工程往往会出现各种质量问题。深基坑支护施工技术作为工程建设的主要技术,只有确保其施工工艺的规范性,充分掌握其技术要点,才能有效提升其整体质量。为此,本文主要对基坑工程的特点、选择及技术要点进行了分析与探究。

关键词:城市建设;深基坑;支护技术;特点

随着城市建设经济发展,高层及超高层建筑越来越多,深基坑支护技术也得到了较快的发展,土力学理论、分析理论、测试仪器、施工机械及施工技术也日趋成熟。但由于具体地质条件千差万别,支护方案也必须针对不同的地质情况而制定。城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁,虽属临时性工程,但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构。若有不慎,将危及基坑本身安全,并殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施,,造成巨大损失。另外,深基坑工程设计需以开挖施工时的诸多技术参数为依据,但开挖施工过程中往往会引起支护结构内力和位移以及基坑内外土体变形,发生种种意外变化,传统的设计方法难以事先设定或事后处理。

1 基坑工程的特点

为了节约土地、便于使用,与城市管理规定及人防需要等相符合,建筑需要不断向地下发展,为此,基坑深度在不断增加。

建筑工程基坑的周围环境较为复杂。建筑工程程所处的地质条件差的问题较为突出。在现代城市中,高层建筑主要集中在建筑物密集、人口稠密的地方,并紧靠一些重要的城市市政公路。然而在通常情况下,这些地方的原有建筑结构都相对较陈旧,地上与地下密布了管线。为此,在开挖基坑时,既要保确保基坑自身的稳定,还要确保其周围的建筑物的安全。

在建筑工程基坑支护工程的事故隐患较大。由于深基坑支护技术较为复杂,一旦基坑支护受到损坏时,同时也会造成邻近建筑屋、地下管线及道路的开裂,甚至会出现严重的破坏,从造成不必要的人员的伤亡及经济损失。

2 深基坑支护结构的选择

钢板桩和井点降水联合使用是以往的基坑支护中比较简单的支护方法,深基坑支护的结构体系基本成型。随着深基坑支护技术的发展已经产生以下几种方法:

悬臂式支护结构:其体系为五支撑和锚杆。为保证支护的稳定和结构的安全,悬臂式必须有足够的入土深度和锚杆抗弯强度,适合土质较好、开挖深度还不是浅的基坑。

拉锚式支护结构:其体系由支护桩或者是墙与锚杆所组成。而充足的场地设置锚桩和其他锚固装置是地面锚杆所必须的,而土层锚杆要求土层有较大的锚固力。对有较大场地或较好土质的建筑工地,这种支护体系最适合。

内支撑支护结构:其组成主要由支护桩或者是墙与内支撑。虽然对地基的土层没有过多的要求,但是这种结构设置的内支撑会很占空间。

重力式挡土支护结构:即为达到支护的效果而利用挡土墙自身的重量来抵抗土体所产生的土压力。

土钉墙支护:土钉支护适合地下水位以上的砂土、粘性土和碎石土等土质,而淤泥或淤泥质土等土层就不适合。

水泥土桩墙支护:利用水泥作固化剂凝结成整体性有强度的水泥土桩。适合淤泥或淤泥质土等软土土层的基坑支护。

3 城市建设深基坑支护技术要点分析

1、深基坑围护的施工技术要点

通常而言,进行深基坑开挖之前应在其四周进行排桩围护结构的设立,其围护桩通常是通过旋挖钻机成孔,并通过导管法进行混凝土水下浇注成桩。进行钻孔的施工过程中,为尽可能降低施工过程对邻桩的干扰性,以确保成桩的施工质量,通常采用的是隔三打一的方式进行施工,也就是每隔三根桩进行一根桩的施工。通过冠梁使得围护桩相互连接并形成整体排架,进而使得全体围护桩形成一个共同的受力体系,用来抵抗外部的土体和围岩所带来的侧向荷载。待围护桩施工结束后,应立即将冠梁开挖以及桩顶的混凝土进行清理和凿除,将围护桩的主筋锚入冠梁中,冠梁则同围护桩相同,使用相同标号的混凝土进行现场浇注,此过程中还应同时进行预埋钢板的安装,以符合其下部钢支撑环节的安装需要。待土方开挖之后,围护桩之间可通过喷锚进行支护,以防桩间的土体发生掉块。

2、深基坑土方开挖的施工技术要点

深基坑土方进行开挖的过程总需遵循如下原则:分段分层分块进行挖土,先中间后两边,随挖随撑,限时完工。通过深基坑开挖时土体位移变化所显示的规律,对深基坑开挖进行动态性管理,同时,通过有效的监控手段实现施工过程的信息化,以保证深基坑的变形量处于设计的允许范围内。通常而言,水平开挖时多先从一端向另一端进行分段开挖,而竖向开挖多是从上至下按顺序进行分层开挖。开挖的过程中支撑同挖土应进行紧密地配合,即实现随挖随撑。而基坑多采用的是纵向分层和分段开挖,此过程中应注意每层和每段的开挖长度不可大于支撑所存在的间距,通常第一层为7到8米,而第二层及下层土层多为4 米,此外,每层的开挖面其标高应根据此层支撑的底面为准,待开挖结束后应及时进行钢支撑的安装。为了避免边坡出现失稳的情况,施工之前应先对基坑边的堆土等相关荷载进行清理,且在基坑周边进行防排水和管线保护。深基坑进行开挖时多采用的挖掘机进行挖掘,其每个开挖区域都配有长臂及小型挖掘机。通常而言,长臂挖掘机多负责垂直开挖及其土方的装运,而小型挖掘机多用于底部和边角的清理和开挖,并进行土方的收集。基坑多采用的是分层开挖、由上至下、根据层次开挖,不得进行掏底开挖。土方的开挖多分为三层,各层都挖到钢支撑以下0.5 m处,其坡度以及台阶应同挖掘机的作业要求相符合,同时还应尽可能缩短其长度。

3、钢支撑施工技术要点

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