浅谈超大超深基坑围护体系施工

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年4月第10期   作者:娄海鹏
[导读] 超深基坑具有工况复杂,对于大多数隐患和风险的建设,精心围护体系
         摘要:超深基坑具有工况复杂,对于大多数隐患和风险的建设,精心围护体系,支护体系,加固技术对保护既有建筑和市政管道周围及地下工程开挖安全及最小扰动的必要性--以中美工程为例信托金融大厦,本文通过对项目风险的分析,阐述了解决措施和工艺方法的合理性和科学性,最终为项目赢得安全和质量的双重效果。
         关键词:超大超深基坑;支护体系;围护体系
超大超深基坑施工中围护、支撑、加固体系须精心组织流程,做到信息化施工,基坑开挖遵循“分层、分块、限时开挖”的总原则,因时空效应带来的土体扰动而使基坑变形,故此要周密考量支撑体系与挖土施工的工艺工序、施工技术的密切配合;同时尽量减小因降水环节的疏忽导致对环境的破坏与影响,在全程采用信息化技术施工,对临近建筑物和地下管线的以尽量缩短减压井的抽水时间以保证基坑的安全,对各种综合管线、既有建筑和已建成的隧道、市政过程等等,由专业监测单位进行监测;基坑施工过程中要最大限度地保障地下连续墙不发生渗漏或基坑变形而引起的地面及周边既有建筑、道路以及综合管线的沉降。
1基坑施工的工程特点及主要危险源分析
1.1大面积基坑支护布置
         在进行基坑工程的一体化构建时,构筑物的建筑面积巨大,因此基坑支撑的工程量便大大的增加。在建造之前,合理的设计和支撑布置,除了能够保证基坑的安全和稳定,更是可以大大的增加基坑开挖的效率以及整体工程的施工效率。
1.2基坑换撑困难
         在基坑的实际开挖过程中,水处理构筑物的水平楼板层高通常情况下都比较的大,因此基坑在进行换撑时会存在着较大的困难。一般情况下,地下一层的层高设置在6m左右,地下二层的最大一层一般在10m左右。因此在这样的情况下,地板的高度变化就较为复杂,内部结构更是多种多样,在经过拆撑之后的围护墙其整体的内力和变形都比较大,因此这也成为在进行基坑的工程设计过程中的重点问题。
1.3地下水以及软弱土层的处理
         在工程的建设过程中要及时合理的处理地下水以及软弱土层。有时在进行基坑的建造过程中,会根据设计的要求对基坑的开挖深度较大,但是该区域的抗承压水却不能满足其中的生物反应池区域基坑的要求,因此在此过程中就需要采用切实有效的降承压水处理措施,而这也成为在基坑建设过程中一个较为关键的问题。
1.4保证实际使用基坑安全
         基坑的围护方案应该在能够保证基坑实际使用安全的前提下,还要对周边的环境进行有效地保护,并就此提出合理的方案,对于实际情况下如何提高经济效益、增加施工的便捷性以及缩短基坑的建造周期等问题,进行合理的处置和规划。基坑的建造过程,涉及技术面较广,复杂性较强,同时又会有许多的突发情况出现。
2基坑围护及支撑体系选型
2.1基坑总体设计方案
         在基坑工程的实际建造过程中,应该根据实际的建造环境条件以及以往的类似基坑的建造经验,结合实际的建造特点,在“整体顺做”“分区顺做”“盖挖逆作”等三种总体设计方案中进行选择,以期在建造过程中能够起到事半功倍的效果。
可以认为,在实际的工程建造中,由于挖掘的整体面积过大,因此挖掘深度过深,一侧的长度过长,整体驯化后支撑长度过长,单次装卸量过大,工期过长,严重时整体坑道变形,坑道隆起量过大等。挖洞时影响范围很大,因此应该进行适当的规划和配置,实际考虑周围的环境状态,对周围的环境进行一定的保护。

如上所述,在进行这项工程的建造时,整体上不适合用顺作的施工方法进行建造。
在对工程进行实际的考量和探讨之后,可以对该工程的建造实际情况以及整体的建造特点,通过充分的将中间层板和顶部的顶板作为水平支撑,选用支撑的工程量,以此来降低工程的造价和工期,除此之外还可以在两层刚度较大的建筑之间有效地控制围护墙的变形,提高基坑开挖的稳定性和安全性。
在考虑到该工程的整体建造环境和建造条件的基础上,特别是在综合了安全性,稳定性,整体施工效率分析之后,选择了“二挖逆作”的设计方案进行施工,设计方案的实际安装详细情况如下。在施工进行之前,必须在双层建筑之间追加中间层板,作为整个地板的支柱,进行该层以上部分的工程和顶板的建设,利用中间层板和顶板上残留的孔出土,一直挖掘到坑底。。
2.2对基坑围护体选
         由于基坑建造的过程中非常容易受到环境的影响,因此基坑围护体选型的过程较为复杂,基坑围护体选型与当地的工程地质水文条件以及施工经验有着密切的关系。在该工程进行建造的时候,根据过去类似工程的建设经验,提出了钻孔桩和地下连续墙两种围护体的建造方案。钻孔桩通常情况下只有在深度较深的基坑建造过程中才会使用。并且在进行施工的过程中应该配合施工的止水帷幕进行建造。钻孔桩成本低,建造工艺已经较为成熟,质量可靠,但是由于其墙体的总厚度较大,因此在一定的程度上也制约了其大力推广。
地下连续墙硬度高,可以有效地控制坑的变形和渗出水,整体的施工工序也成熟,建设容易。近年来经济的快速发展,加速了城市化进程,建筑业也取得了巨大的发展,各种建筑层出不穷,使得地下连续墙的优异性能在相关建筑的基础坑建筑工程中已经得到广泛应用。地下连续墙在施工过程中可以成为整体工程的临时支撑结构,也可以成为地下室的外墙,起到土壤防水,防尘和承载的作用。但是,在这种优异的性能下,建设价格提高,建设时的施工方法也复杂,在实际建设中,施工要求也较高,而且建设周期也较长,因此对部分限时工程的开展非常不利。
因此根据许多类似的工程建造的经验,在一些软土地区进行基坑的开挖时,如果深度超过15m的话,一般会采用“两墙合一”的地下连续墙的设计方案进行建造。该方案相对而言更为经济和合理,更加适合该工程的实际建造条件。除此之外,该工程在实际的建造过程中,采取了“两墙合一”形式的地下连续墙作为基坑围护体。
2.3对基坑支撑体系选型
         在软土地区的深基坑实际建造的过程时,可以选择的水平支撑结构主要有钢筋混凝土支撑以及钢支撑两种。
钢筋混凝土内支撑结构的整体刚度大,在使用的过程中变形较小,对于降低围护体水平位移,并在一定的程度上对保证围护结构有着重要的作用。而混凝土在施工的过程中则具有较强实用性以及适用性,能够在各种各样的复杂区域形状和基坑面积超大的基坑工程中都表现出较好的性能。如果采用钢筋混凝土的支撑体系,就应该将第一道支撑作为施工中挖掘和运土的栈桥,使得整体施工降低施工的成本,同时增加便利。
钢结构支撑在进行实际的工程建造时,通常是选择正交或对称的形状进行配置的,但是这样的决策在棒状的基底坑中对整体的支撑结构有利,能够在一定程度上降低支撑本身的受力,并且能够有效地控制基底坑的变形。如果使用钢支撑的话,整体的施工既简便又迅速,可以大大减少屏蔽在不支持过程中的暴露时间,同时由于结构简单,可以大幅度提高施工进度,拆除时的施工也很简便。上述讨论表明,由于工程基础坑面积大,钢筋混凝土支撑结构更合适。
3结语:本文就实际建造过程进行了相应的技术分析和总结,介绍了对于软土地区超大深基坑围护体系施工的技术要点,并且就安全性支护效果和施工的进程方面进行了相应的设计和比较,以期在未来的发展中,为相关的工程提供一定的经验和借鉴。
参考文献
[1]李俊.超大软土深基坑围护体系施工技术[J].建材与装饰,2019(15):30-31.
[2]刘辉.超大软土深基坑围护体系施工技术研究[J].建材与装饰,2018(25):6-7.
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