摘 要:本文根據(jù)作者多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)深基坑工程支護(hù)技術(shù)在施工過程中所存在的一些問題進(jìn)行了分析和研究,并通過對(duì)深基坑支護(hù)類型的總結(jié),闡述了深基坑支護(hù)技術(shù)的質(zhì)量在建筑工程中的重要性。
關(guān)鍵詞:支護(hù)系統(tǒng);成孔注漿;基坑技術(shù)
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快,高層住宅建筑不斷增加,基礎(chǔ)埋深也隨之不斷增大,這樣就出現(xiàn)了大量的深基坑工程,受施工現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)以及鄰近建筑物的影響,開挖基坑的類型呈現(xiàn)出復(fù)雜化傾向,有些工程往往處于房屋建筑和生命線工程的密集地區(qū),很多情況下不允許采用比較經(jīng)濟(jì)的放坡開挖地基方式,而需要在人工支護(hù)條件下進(jìn)行基坑開挖。當(dāng)承建工程基坑深度較深,周圍場(chǎng)地又較為狹窄時(shí),一般都采用基坑支護(hù),以確保基坑安全施工。
一、深基坑支護(hù)系統(tǒng)
各種建筑物與地下管線都要開挖基坑,一些基坑可直接開挖或放坡開挖,但當(dāng)基坑深度較深,周圍場(chǎng)地又不寬時(shí),一般都采用基坑支護(hù),過去支護(hù)比較簡單,也就是鋼板樁加井點(diǎn)降水,一般能滿足基坑安全施工,而對(duì)于深基坑已不能滿足要求,近幾年來隨著基坑深度和體量的增大,支護(hù)技術(shù)也有了較大進(jìn)展,按功能分常用的有以下幾個(gè)方面:
1、擋土系統(tǒng):常用的有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻。其功能是形成支護(hù)排樁或支護(hù)擋土墻阻擋坑外土壓力。
2、擋水系統(tǒng):常用的有深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續(xù)墻、鎖口鋼板樁。其功能是阻擋抗外滲水。
3、支撐系統(tǒng):常用的有鋼管與型鋼內(nèi)支撐、鋼筋混凝土內(nèi)支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。其功能是支承圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力與限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移。
二、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型
不同的基坑深度、地質(zhì)、環(huán)境與荷載情況采用不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)。常見的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍為:
1、深層攪拌樁支護(hù)。它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑通過深層攪拌機(jī)械,將軟土和固化劑(漿液或粉體)強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體(水泥土攪拌樁),利用攪拌樁作為基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)。水泥攪拌樁適宜于各種成因的飽和粘性土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土和粉質(zhì)粘土等,加固深度可從數(shù)米至十幾米不等。由于其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度,故常適用于基坑深度不大(5~7m)、可采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)形式的基坑。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)防水性能好,可不設(shè)支撐,基坑能在開敝的條件下開挖,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
2、排樁支護(hù)。排樁包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁及鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等,其支護(hù)形式包括:①柱列式排樁支護(hù):當(dāng)邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低時(shí),可利用土拱作用,以稀疏的鉆孔灌注樁或挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu);②連續(xù)排樁支護(hù):在軟土中如果不能形成土拱,支護(hù)樁應(yīng)連續(xù)密排,并在樁間做樹根樁或注漿防水;也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁密排。③組合式排樁支護(hù):在地下水位較高的軟土地區(qū),可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥攪拌樁防滲墻組合的形式。對(duì)于開挖深度小于6m的基坑,在無法采用重力式深層攪拌樁的情況下,可采用600mm密排鉆孔樁,樁后用樹根樁防護(hù),也可采用打入預(yù)制混凝土板樁或鋼板樁,板樁后注漿或加攪拌樁防滲,頂部設(shè)圈梁和支撐;
對(duì)于開挖深度為6~10m的基坑,常采用800~1000mm的鉆孔樁,后面加深層攪拌樁或注漿防水,并設(shè)置2~3道支撐;對(duì)于開挖深度大于10m的基坑,可采用地下連續(xù)墻加支撐的方法,也可采用800~1000mm大直徑鉆孔樁加深層攪拌樁防水,設(shè)置多道支撐。
3、地下連續(xù)墻支護(hù)。當(dāng)在軟土層中基坑開挖深度大于10m、周圍相鄰建筑或地下管線對(duì)沉降與位移要求較高時(shí)常采用地下連續(xù)墻作基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻具有如下優(yōu)點(diǎn):①墻體剛度大、整體性好,因而結(jié)構(gòu)和地基變形較小,可用于超深的支護(hù)結(jié)構(gòu);②適用于各種地質(zhì)條件,特別是遇到砂卵石地層或要求進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí),鋼板樁難于施工,可采用地下連續(xù)墻支護(hù);③可減少工程施工時(shí)對(duì)環(huán)境的影響,但是造價(jià)高、對(duì)廢漿液難于處理。
4、土釘墻支護(hù)。土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過程中將較密的細(xì)長桿件釘置于原位土體中,并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作,形成復(fù)合土體,利用復(fù)合土體的自穩(wěn)達(dá)到支護(hù)目的。土釘墻支護(hù)必須自始至終做到施工及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合,根據(jù)施工中出現(xiàn)的情況和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)反饋修改設(shè)計(jì),并指導(dǎo)下一步施工。常用于開挖深度不大、周圍相鄰建筑或地下管線對(duì)沉降與位移要求不高的基坑支護(hù),具有施工快捷簡便、經(jīng)濟(jì)可靠的特點(diǎn),得到廣泛的應(yīng)用。
三、基坑支護(hù)常見問題
深基坑工程支護(hù)技術(shù)雖取得了不少成功的經(jīng)驗(yàn),但仍存在一些問題。深基坑工程支護(hù)施工過程中常常存在的問題主要有以下幾種:
1、土層開挖和邊坡支護(hù)不配套
常見支護(hù)施工滯后于土方施工很長一段時(shí)間,而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來完成支護(hù)施工,一般來說,土方開挖技術(shù)含量相對(duì)較低,工序簡單,組織管理容易。而擋土支護(hù)的技術(shù)含量高,工序較多且復(fù)雜,施工組織和管理都較土方開挖復(fù)雜。所以在施工過程中,大型工程均是由專業(yè)施工隊(duì)來分別完成土方和擋土支護(hù)工作,而且絕大部分都是兩個(gè)平行的合同。這樣在施工過程中協(xié)調(diào)管理的難度大,土方施工單位搶進(jìn)度,拖工期,開挖順序較亂,特別是雨期施工,甚至不顧擋土支護(hù)施工所需工作面,留給支護(hù)施工的操作面幾乎是無法操作,時(shí)間上也無法完成支護(hù)工作。
2、邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求
常存在超挖和欠挖現(xiàn)象,一般深基礎(chǔ)在開挖時(shí)均使用機(jī)械開挖、人工簡單修坡后即開始擋土支護(hù)的混凝土初噴工序。而在實(shí)際開挖時(shí),由于施工管理人員不到位,技術(shù)交底不充分,分層分段開挖高度不一,機(jī)械操作手的操作水平等因素的影響,使機(jī)械開挖后的邊坡表面平整度、順直度極不規(guī)則,而人工修理時(shí)不可能深度挖掘,只能就機(jī)挖表面作平整度修整,在沒有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收就開始初噴,故出現(xiàn)擋土支護(hù)后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。
3、成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求
深基坑支護(hù)所用土釘或錨桿鉆孔直徑為100~150的鉆機(jī)成孔,孔深少則五、六米,深則十幾米,甚至二十多米,鉆孔所穿過的土層質(zhì)量也各不相同,鉆孔如果不認(rèn)真研究土體情況,往往造成出渣不盡,殘?jiān)练e而影響注漿,有的甚至成孔困難、孔洞坍塌,無法插筋和注漿。再者注漿時(shí)配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長度不足、充盈度不夠,而使土釘或錨桿的抗拔力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,影響工程質(zhì)量,甚至要做再次處理。
四、施工階段的安全措施
1、編制施工安全方案。為保證施工質(zhì)量,避免傷亡事故的發(fā)生,制定切實(shí)可行的施工方案必不可少。這也是安全施工制度化、評(píng)價(jià)工作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的客觀需要。施工方案的編制應(yīng)本著防范于未然的思想,堅(jiān)持“以人為本、安全第一、預(yù)防為主”的基本原則來制定,力求實(shí)用性與科學(xué)性并重。
2、建立完善應(yīng)急機(jī)制。施工過程中任何事情都可能發(fā)生,深基坑工程尤其如此,它包括挖土、擋土、支護(hù)、防水、降水等五個(gè)緊密相連的環(huán)節(jié), 中間任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將會(huì)給整個(gè)工程的質(zhì)量及安全帶來巨大的影響,埋下安全隱患。如果對(duì)施工過程中突發(fā)因素缺乏充分考慮,就有可能因事故不能及時(shí)解決而造成經(jīng)濟(jì)損失,因此制訂一份有效應(yīng)急措施是非常必要的。例如地下水位對(duì)基坑工程的影響很大,水位低,對(duì)基坑支護(hù)比較有利,但對(duì)周邊環(huán)境不利,這就是一個(gè)矛盾,給地下水的處理帶來很大的困難,稍有不慎,還可能會(huì)引發(fā)工程事故。因此,施工方制定一份科學(xué)全面應(yīng)急措施,從基坑工程的危險(xiǎn)源上進(jìn)行控制,事故發(fā)生時(shí)爭取在盡可能短時(shí)間內(nèi)將問題解決,無論在損失降低還是保障安全方面都具有重要意義。
五、結(jié)束語
現(xiàn)在全國工程建設(shè)突飛猛進(jìn),一些埋深大、規(guī)模大的地下室越來越多,為了保證建筑物的穩(wěn)定性,對(duì)基坑工程的要求越來越高,隨之出現(xiàn)的問題也越來越多,這給建筑施工、特別是城市中心區(qū)的建筑施工帶來了很大的困難所以不能忽視。
參考文獻(xiàn):
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