建筑工程中深基坑施工技术探讨

发表时间:2019/4/2   来源:《防护工程》2018年第35期   作者:曹清理
[导读] 基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。
  摘要:随着高层建筑的发展,深基坑支护的难度越来越大,因此深基坑的施工不仅要保证施工过程中的稳定,而且要严格限制周边地层位移以确保环境安全。所以要高度重视深基坑工程设计与施工。文章从深基坑施工特点出发,探讨了施工技术以及质量控制方案,然后以工程实例进行阐述。
  关键词:桩基工程;支护结构;质量控制
  
  
  1深基坑施工的特点
  基坑工程包括维护体系设计施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要的影响。不合理的土方开挖方式,步骤和速度可能导致主体结构桩基变位。因此,深基坑开挖与支护引起了广泛重视。深基坑工程施工具有以下特点:(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;(6)支护型式的多样性。
  2挖土施工的准备
  (1) 分析工程地质勘察报告中软弱土层分布情况与土层的物理力学性质以及其厚度,基坑开挖面涉及软弱土层。 (2) 了解基坑周边环境,是否需要保护的浅基房屋、道路及路面下的永久性管线分布情况,周边道路的车辆运行情况,哪些需要重点保护。 (3) 熟悉基坑围护结构设计图纸,对桩墙结合内支撑式围护、水泥搅拌桩重力式挡墙、土钉墙或复合式土钉墙、地下连续墙等不同的基坑围护结构应掌握其特点,有针对性地提出基坑挖土方法及应急措施。 (4) 熟悉地下室工程图纸,包括桩基工程情况,分析基坑各区段的挖深、承台、基础梁、后浇带的分布情况,地下室各层梁板标高,并校核基坑围护方案中的计算挖深以及拆撑措施是否准确可行。 (5) 认真编制基坑挖土施工的方案,方案主要包括: 基坑工程概况、挖土施工准备、组织管理机构、挖土施工部署、机械配备计划、挖土施工方法、挖土进度计划、安全与环境保护措施、应急措施。
  3深基坑支护的施工技术
  深基坑的支护形式较多,在施工过程中要根据工程的周边环境和地质状况进行支护形式的选择。
  3.1 根据基坑的支护方式,深基坑的支护有重力式挡土墙、混合式、悬臂式三种。 ①重力式挡土结构。主要依靠自身的重量保持结构的平衡,保证支护结构在侧向的土压力作用力下处于稳定状态。 ② 混合式支护结构。在悬臂式支护结构基础之上增加了锚杆等支撑,结构的稳定性更强。锚杆支护结构由挡土结构及锚固在基坑防滑面之外的稳定土体锚杆组成,这种技术主要运用于规模较大、变形较小的基坑。 ③悬臂式支护结构主要依靠嵌入基坑底部的岩土支撑地面重量,需要保证足够的土压力和水压力,保持整体结构的平衡。主要适用于土质条件好、基坑深度小整体条件较好的基坑。
  3.2 根据深基坑的支护型式
  支护结构有支挡型和加固型两种。支挡型支护结构如土钉支护结构、地下连续墙、桩排支挡结构;加固型支护结构如水泥搅拌加固结构。 ①土钉支护结构。依靠密集的土钉群、加固的土体和混凝土等,来建立类似于重力式挡土结构的支护结构,抵制土压力以及其他作用力,保证深基坑和边坡的稳定性。土钉墙支护结构结构轻便,柔性较高,工程造价低,施工经济方便,是当前深基坑支护工程中首选的支护型式。

②地下连续墙结构。整体刚性强、防水防渗效果明显,适用于各种深度的基坑施工,适应地下水位更深的软体粘土层等各种复杂的施工环境。地下连续墙对施工地域周围建筑的影响较小,被广泛运用于高层建筑的基坑支护中。 ③桩排支挡结构。在柱列式间隔中布置钢筋混凝土挖孔和钻孔灌注桩,形成挡土结构,形式有连续桩排、双排桩和稀疏桩排。
  4高层建筑深基坑支护施工的质量控制要点
  高层建筑深基坑支护施工阶段是整个工程中较为关键的阶段,必须对该阶段的质量进行严格控制。
  4.1 深基坑施工
  高层建筑深基坑工程中有许多的重要环节,包括挖土、防水、挡土及维护等,是一项较为复杂的系统工程,一旦其中任何一个环节出现失误,都将会对整个工程造成影响,严重时还会发生安全事故。所以,施工单位必须严格按照施工流程和有关的技术规范等组织施工,并对重要位置的施工制定详细可行的施工方案,同时还应加强过程控制。例如,在确定土方开挖方案时,需对基坑的地质报告、地下设施以及周边建筑物等实际情况进行详细分析,如果是特殊土体则应精心组织施工,对于软土地区而言,基坑的开挖深度不宜过大;膨胀土地区尽量不要在雨季进行开挖。
  4.2 深基坑支护的信息化管理
  深基坑支护信息化管理的主要手段是安排较为专业的施工监测人员对基坑及周围环境进行实时监测,并根据监测到实际情况与预期性状进行对比分析,发现异常情况及时采取相应措施进行处理,确保工程安全。深基坑支护的具体监测内容如下:(1)支护结构顶部的水平位移情况;(2)支护结构及周围建筑、道路的沉降、裂缝情况;(3)基坑底部隆起情况。上诉监测内容除了应每天进行一遍目测之外,还应每隔10m 左右设置一个观测点,并在基坑开挖后,每隔3天左右监测一次,位移较大时可调整为1天1次。监测到的结果必须能够真实反映被测目标的动态趋势,并绘制变化曲线图。另外,在开挖较深的基坑时,需对支撑的内应力进行测试,当应力值达到设计值的90%时,应采取必要的防范措施。
  4.3 深基坑周围土体止水效果的控制
  由于地下水对深基坑工程的施工影响较大,因此,在地下水位较高的地区进行深基坑施工,必须制定详细的止水方案。在制定具体的止水方案时,应从防、降、排这三个方面加以考虑,并根据地勘部门提供的详细地质资料,分析地下水的主要成因,同时还应对基坑周围的环境进行深入了解,绝对不能仅靠不间断的抽水来降低水位,不然很有可能造成基坑附近的土体发生流失,致使周边建筑物不均匀沉陷,严重时甚至会发生管涌,不仅增加了处理难度,而且还会延误工期。 止水帷幕是深基坑支护中较为常用一种止水措施,为了确保支护工程能够顺利进行,在止水帷幕施工时需注意以下几点:1.确保桩体质量合格;2.确保桩的密实度和搭接长度符合要求,防止桩头开叉、蜂窝、空洞等现象的发生;3.严禁在支护结构上随意开口,否则不仅会使支护结构的安全受到影响,而且还破坏了止水帷幕的效果,地下水则很容易从开口位置渗入。
  结语
  未来的深基坑工程一定会越来越多,深度也会进一步加深,地质条件也会越来越差,这必然会对深基坑工程施工提出更高的要求。因此,工程建设者均应该珍惜每一次实践的机会,尽力对设计施工工作做全面细致的分析总结,在做好数据、资料整理积累的同时,提出问题,解释问题,解决问题,争取在日后的深基坑工程施工中有所创新与突破。
  参考文献
  [1]国家建设部,《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99),中国建筑工业出版社,2018.
  [2]刘建航,侯学渊,《基坑工程手册》,中国建筑工业出版社,2017年4月第一版.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: