工民建深基坑开挖与边坡支护施工技术探讨 张冠宇

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:张冠宇
[导读] 摘要:以许昌市某学校项目深基坑支护作为施工对象,对此项目周边环境、水文地质条件等项目特点进行总结,分析工程施工重难点,在确保项目施工安全性的同时,最大化降低项目基坑的成本,提出止水方案。
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        摘要:以许昌市某学校项目深基坑支护作为施工对象,对此项目周边环境、水文地质条件等项目特点进行总结,分析工程施工重难点,在确保项目施工安全性的同时,最大化降低项目基坑的成本,提出止水方案。
        关键词:工民建深基坑开挖;边坡支护施工技术
        引言
        作为工民建行业各区域施工体系的重点和难点部分,深基坑施工所涉及的施工项目多种多样。其支护施工技术能适应十分恶劣的施工地质与环境条件,同时能满足多种类型施工项目对于施工技术的要求,对于工民建施工项目整体施工安全系数和完工质量有着较为可观的保障作用。
        1深基坑支护施工技术的介绍
        深基坑支护是指基坑四周设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在拟建工民建物四周,开挖面以下有一定插入深度的桩、墙形成的结构。桩、墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构可以减小、控制基坑外土体挤压围护结构产生的变形。围护结构主要由围护桩或墙、支撑两部分组成。支撑分为内支撑和外锚两种。内支撑一般有钢筋混凝土梁或板或钢结构(型钢或钢管)。外锚就是锚杆,一般采用预应力锚杆施工。深基坑围护结构中,支撑、围护桩或墙在施工过程中的受力和变形是不断变化的。从支撑、围护桩或墙受力结果来说,主要是围护桩或墙的水平位移、竖向位移。施工过程中,基坑内地基土体的隆起变形和围护结构外的土体沉降变形。当前,随着工民建业的迅猛发展,工民建用地供应不足,相对紧张。为了节省工民建用地,大多使用高层工民建,这增加了对高层基础施工的施工压力与技术质量要求。为了满足需求,需要大力发展施工技术,在工民建技术中使用深基坑。配套的施工技术是保证施工技术基础稳定和提高施工技术施工质量的重要保证。另外,经过多年的应用、实践,深基坑支护的施工技术已经得到了很大的完善,在不同情况下,根据地形、地势和经济条件的要求与限制,已经逐步形成了完整的深基坑支护体系。在建造深基坑的过程中,必须仔细进行施工的前期设计、现场的检查等。
        2目前基坑支护工作中的主要技术
        2.1土钉支护施工技术
        土钉支护施工技术依靠的是土层之间的摩擦,在摩擦作用下达到更好的稳定效果。在施工过程中,因为存在拉力和弯矩的影响,土体并不能保持一个完整的形态,会时刻处于变形之中,所以施工单位需要做好对基坑周围土体抗拉强度和土钉强度的设计,这需要对基坑周围土体进行充分勘测,必须借助较为快速的检测仪器对基坑周围土体的粘聚性、渗透性等进行正确检测。
        2.2锚点支持
        这种支撑技术主要是利用现浇桩和锚杆来堵住深基坑周围的地面。它广泛用于某些土壤质量较差或需要深基坑支护的工民建区域。在实际的施工过程中,锚杆的安装可以大大提高周围土地的固定能力,而不受周围地下工民建物的干扰,因此应用范围比较广。桩锚支护技术也常用于工民建工程的深基坑施工中。它适用于软土、薄土、良好土壤性能和良好土壤质地的地基。例如,当深基坑长度小于40m,水平角为2°至45°,设计轴向拉力小于750kN时,可以采用桩锚支护技术,可获得理想的支护效果。同时,如果软土层的厚度小于1.2m,则土层条件并不复杂,基本上是相同类型的土,也可以选择桩锚支撑。桩锚支撑技术的最大优势在于其结构简单。受拉构件的一端固定到基坑的稳定地面上,而受拉构件的另一端连接到保持桩,从而可以通过保持桩来实现传递,引导力可确保维护结构的整体稳定性。在桩锚支护技术的实际应用中,有必要调查工民建面积的实际情况,标记和测量竖向和水平位置,使基坑底板与支护结构之间的夹角为20,如果基坑边缘的总长度大于140m或一侧的长度大于40m,则必须严格控制锚杆的轴向拉力,使其在700kN至800kN之间。


        2.3逆作拱墙、地下联系墙的支护技术
        拱形墙朝下的地下连续墙的支撑技术,也是一种支撑深基坑的技术,可以适应不同的地质条件。这种辅助技术具有噪音低、支撑强度高、节省原料的优点,应用效果比较好。但是,有利有弊,这种支护技术的使用也更为复杂。施工过程包括使用重型设备在现场挖深的隧道沟槽,并使用设备在混凝土硬化之前将钢筋笼放入沟槽中。它与混凝土结合形成坚固的混凝土挡土墙,起到支撑的作用。尽管这种支持方法的设计相对复杂,但是施工过程相较于它的效果来说并不复杂,并且容易满足设计要求。
        3深基坑支护施工技术的应用策略
        3.1做好设计工作
        工民建基础施工过程由于会受深基坑周围土体变化和周围环境情况的影响,施工单位只有严格运用较为简单的勘测设备对周围土体相关性能进行检测,通过精确计算,才能提高深基坑支护设计质量,确保深基坑支护施工能够达到较好的预期效果。在设计工作中首先要考虑的是深基坑支护形式和相关参数,这就需要施工单位能够精准做好勘测工作,对当地的施工环境进行详细了解,保证基坑实际土质与设计基本一致,方能达到深基坑支护的效果与周围的环境完美协调。
        3.2选择合理的支持技术
        通常,施工单位在工程施工中采用许多支撑结构,特别是重力挡墙支撑结构,悬臂支撑结构和混合支撑结构进行施工。对于悬臂支撑结构,施工人员必须将其埋在基坑底部的土壤中。使基坑中的整体结构更稳定。因此,这种支撑结构适用于开挖深度小,土壤条件好的基坑工程。重力挡土墙支撑结构必须依靠自身的重量来确保整个基坑的力平衡。在混合挡土墙支撑结构的应用中,最常用的结构形式是喷射混凝土表面和锚杆。深基坑支护的施工技术的选择需要根据特定施工现场周围的实际地质情况进行合理分析,通过盲目应用其他项目的技术解决方案无法最大程度地避免安全问题。但是,目前对深基坑支护施工技术的研究还不深入,一般很难满足工程项目的具体需要。因此,应根据施工承包商的技术水平和经济实力,将深基坑支护项目的开发与实际项目结合起来,并针对具体的建设项目选择最佳的深基坑支护计划。
        3.3基坑变形监测
        针对桥梁式的基坑支护施工变形检测,可重点观察支护结构顶部、支护结构深部、基坑周边路基和基坑支护结构整体支撑轴力4个部分的监测点变形数据,并配备以相应的监测报警装置来确保基坑各结构变形数据观测的及时性。在此基础上,施工人员可以基坑主墩和地面沉降外侧边缘为中心来布设基坑整体的变形监测控制网。分别在钢板桩结构的不同区域、横桥结构前后两侧、顺桥左右两侧的区域以及支护体系的中心点区域及其上下层来设置相应间距与数量的监测点,并根据各开挖工况的综合状况来设置相应的变形监测频率。与此同时,在特殊的天气或地质情况下,应加大变形监测的频次,同时将变形监测装置与相应的报警装置进行有效连接。基坑的变形监测工作要持续到基坑开挖支护拆除之后,以充分保障深基坑支护施工的有效性与安全性。
        结束语
        通过分析工程环境及水文地质特征,总结归纳出基坑砂土层厚、开挖稳定性差、地下水丰富、周边环境复杂等施工重难点。结合当前常用的止水方案,提出搭建止水帷幕的同时,通过降低水井压力的方式达到止水。针对周边复杂环境提出土钉墙+桩锚等组合支护方案,对各种项目施工方案进行仔细的对比和分析,在确保安全性的同时,提高了工程作业效率。
        参考文献:
        [1]何林文.工民建深基坑工程中组合支护技术的运用探究[J].四川水泥,2021(04):240-241.
        [2]陆雁飞,刘倩,崔石林,孙善智,邱书飞,李瑞玲.工民建基础施工中深基坑支护施工技术的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(03):144-145.
        [3]李福祥.工民建工程施工中深基坑支护施工技术管理分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(03):146-147.
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