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深基坑支护技术在地基施工中的应用
资讯类型:技术前沿 加入时间:2017年10月12日21:7

                         深基坑支护技术在地基施工中的应用
                                  周永升 郑红柱
                           河南省地矿局第五地质勘查院
    在建筑工程的实际操作中,地基施工是非常重要的环节,在整个工程建设中占有重要位置,直接影响着工程质量的好坏,这其中深基坑支护技术起着关键作用。由于地基建设过程中很容易受到地质因素的影响,所以要充分考虑实际情况,结合施工情况,选择深基坑支护技术建设地基,提高工程质量和施工效率,更为施工人员的安全做好防护。
    一、深基坑支护技术在地基施工中的内容和特点
    1.深基坑支护技术在地基施工中的内容
    在地基施工过程中,支护技术的选择,要依据基坑的深度,并且要利用挖掘机减轻负荷和通过点降水、回灌技术缩短工时,达到减少投资成本以及保障深基坑、相邻建筑物安全的目的。具体操作深基坑支护施工时,要充分利用原有的支护桩,在符合施工要求项的前提下,保留支护桩,最大限度地节约工程成本。实施深基坑支护技术要保证其安全性和可靠性,避免由于过量降水或者其他因素而导致基坑周围土体变形,影响周围建筑物的施工、道路和管道的建设。在深基坑支护施工过程中,要在技术要求的范围内施工,确保施工方法的科学性和合理性。根据实际情况选择不同的支护技术,合理应用。
    2.深基坑支护技术在地基施工中的特点
    首先,深基坑深度增加。由于城市化加快,建筑物的数量猛增,致使土地资源的紧缺,这就不得不考虑地下空间,建筑工程在地基开挖的深度上逐步增加。其次,建筑工程的地质条件是不变的,没有办法对地质进行选择,而且基坑周围的条件也在不停变化。建筑工程在选址时期,要受到城市规划的限制,这样更加剧了地质条件的约束性。再次,深基坑支护技术种类不同,措施多样。例如,深层搅拌、锚定墙、预制桩技术等,再加上人工挖版桩、混凝土灌注桩技术等,增加了深基坑支护施工的难度。最后,易发生支护安全事故。施工现场的流动性很大,增加了不安全因素,而且计算模式以及方法、钻孔材料和技术等都会对施工安全产生影响。
    二、建筑工程中深基坑支护施工时存在的问题
    1.土层开挖与边坡支护不匹配的问题
    在建筑工程施工中基地建设最常见的问题就是支护施工落后于土方施工,并且间隔时间长,这就不得不进行二次回填或者搭建支架,辅助完成支护施工。一般情况下,土方开挖的技术含量比较低,其实施工序也很简单,易于组织管理,但是挡土支护技术的技术含量比较高,并且工序复杂,在施工组织以及管理上都比较困难。因此,在建筑工程施工中,大规模工程大部分都是由专业施工队组织人员分别进行土方和挡土的施工,并且绝大部分是两个平行的工作。这种工作模式在建筑施工过程中存在协调管理难度大的问题,施工单位为了加快建设速度,抢占市场,会出现开挖顺序混乱的情况,特别是在雨季施工,甚至出现不顾及挡土支护施工所必须的施工量,致使支护施工的工作很难进行,甚至达到不法操作的境地,在时间顺序上没有办法完成支护工作。
    2.边坡修理达不到要求
    在地基建设施工中,时常存在超挖或者欠挖的情况,开挖深基时一般使用机械开挖,在人工进行简要修坡后便开始进行挡土支护工序中的混凝土初喷工作。在开挖时,常常因为施工管理人员不足、技术交底不彻底、分层分段开挖深度不一致、挖机操作人员技术水平低等情况,致使机器开挖的边坡表曲的平整情况、顺直情况达不到标准,在进行人工修护时又不能大深度挖掘,只是在挖掘表层进行平整度的修复,并没有经过严格检测,就进行初喷,就会出现挡土支付后又出现超挖或者欠挖的情况。
    3.成孔注浆、土钉、锚杆设计不到位
    根据工程建设的有关规定,深基坑支护使用的土钉和锚杆钻孔直径为100~150规格的钻机成孔,孔深在5米至10米之间,少数情况达到20米,钻孔需要穿过的土质不尽相同。在施工前如果不对土质进行仔细分析,就会出现出渣不完全,残渣残留而导致注浆不达标的情况,甚至造成孔难、空洞塌陷无法插筋或者注浆的严重情况。由于注浆时配料随便,注浆管没能安插到位、注浆压力不达标而致使注浆长度不够、充盈不足,从而土钉和锚杆的抗拔力达不到要求,最终致使工程质量差,甚至出现返工的情况。
    三、深基坑支护技术的应用
    1.钢板桩支护的应用
    钢板桩支护措施在深基坑支护技术中属于一项最基本的支护技术,在建设资本上也非常经济实惠,并迅速在地基施工中得到应用。钢板桩支护技术在应用时同样存在一些问题,其应用范围十分有限,基坑的开挖深度只保持在3~7米之间,其建筑高度也受到一定限制。软土地层建设的地基在达到7米左右时,要安置锚位杆或只使用多层支撑,否则钢板桩支护方法很难发挥效用。
    2.地下连续墙的应用
    最早使用地下连续墙支护技术的是欧洲,目前,地下连续墙支护技术已经广泛应用于房屋地下室、防渗墙、挡土墙等各种工程,在隧道、码头或者城市地铁的地基工程中也得到大范围应用。近几年来随着城市化的步伐加快,越来越多的高层建筑出现在城市中,大范围的高层建筑成为建筑工程的主要内容,深挖地下空间以及综合利用也加大了深基坑的施工规模。因此,地下连续墙施工技术的作用越来越重要,也越来越显著。
    3.土钉墙支护技术的应用
    土钉墙支护技术实施措施也就是在天然土层体重之上架设钢筋网,以此来起到加固的作用,与此同时使用混凝土面板喷射技术,用这种方法来加强边坡坡顶的承载能力以及加强稳定性。土钉墙支护技术的应用范围比较集中,只包括:人工降水后的杂质土、粉土、粘性土,其适用范围的还包括地下水位以上的工程。详见下图。
       
    4.柱列式灌注桩排桩支护技术的应用
    柱列式的排列间隔形式,主要是分为两种,一种形式是在柱列之间安置一定间隔的支柱疏排,一种是在桩和柱连接紧密的密排。这种柱列式灌注桩本身具有良好的刚度,可以最大限度的减少施工强度以及降低工程造价。但是,柱列式灌注桩基本以个体的形式存在,其整体性能比较差。在具体地基施工中,使用大截面建筑钢筋混凝土最佳,以此来提高加固效果。而且柱列式灌注桩的防水能力较差,在建筑施工时为了避免地下水外溢,要使用高压注浆的办法。柱列式灌注桩排桩支护技术的最佳应用位置是在6~10米开挖深度的地基施工中。
    5.锚杆和内支撑技术的应用
    使用锚杆和内支撑技术,在建筑工程的地基施工中很大一部分是为了控制地层四周的形状,控制变形,来保障深基坑内的安全性以及稳定性,还可以应用到支撑围护结构的墙体中。目前,就现阶段的支护技术来看,包括两种支护技术结构,一种为钢筋混凝土结构,一种为钢结构支撑。使用钢结构支撑主要是通过液压千斤顶来加强预应力,以此来控制挡墙的变形量,将其保持在合理的范围内,钢结构的材质绝大部分是大规模的型钢以及圆钢管。钢筋混凝土结构的发展时间比较短,其最开始是应用在沿海一带的建筑工程地基建设中。随着经济的发展,基坑深度也在不断增加,伴随着逐层浇筑技术的使用,深基坑技术的变形小和刚度大的特点更加明显,深基坑技术在控制周围地面变形以及挡墙上,有着较强的应用性,在四周环境较好和深基坑地基中使用范围也比较广。
    6.深层搅拌桩支护技术的应用
    深层搅拌桩支护技术在建筑工程的地基施工中是一种常用的支护技术,施工前要检查搅拌机和桩机的使用性能以及水泥质量,并控制好桩身的垂直度、桩径、桩位和桩长。在控制水泥计量方面,要组织专门的技术人员深入到现场监管水泥搅拌桩,全程管理搅拌桩施工。在施工时控制喷浆时间,要保证桩钻能够持续工作,不能停止喷浆,否则会影响施工质量。另一方面,只有在喷浆的情况下,才可以钻杆,来提高作业质量,还要严格控制钻机的提长速度。
    四、结语
    综上所述,深基坑技术在地基建设施工中是关键的一环,是提高工程质量的重点,所以,施工操作人员要严格按着施工规范,科学合理地进行施工,保障施工质量,顺利进行。在具体施工时,结合施工具体情况,制定高效的施工方案,按着施工标准控制各个工程项目,并使用标准建材,保证地基施工质量。
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文章来自:中国滑模网
文章作者:信息一部
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