深基坑支护施工关键技术在建筑工程中的应用论文_王明武

深基坑支护施工关键技术在建筑工程中的应用论文_王明武

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摘要:随着我国建筑规模不断扩大,造成城市用地资源的短缺,建筑越来越呈现出向高空和地下发展趋势,因而建筑物地下室的层数越来越多,深基坑开挖深度越来越深,需要采用科学合理的施工技术来完善施工中存在的不足之处。由于深基坑支护技术具有良好的施工工艺,并可以协调好安全、经济和环境可持续发展,从而实现深基坑支护施工技术的目的。本文对建筑工程深基坑支护施工技术的应用进行探讨。

关键词:建筑工程;深基坑支护技术;应用

一、现阶段建筑工程中深基坑支护技术的应用现状与技术要求

1.深基坑支护施工技术的应用现状

经过多年的深基坑的支护技术应用实践,基本形成了一个根据不同地形、地质条件、不同经济条件的的深基坑支护技术体系。目前建筑工程中深基坑支护技术的应用主要有:土钉墙支护、排桩支护、搅拌桩支护、柱列式灌注桩、地下连续墙和钢板桩支护等。其中在5m以内、或者10m以内的深基坑工程最常用的支护技术为土钉墙技术和搅拌桩技术。如果工程所在地的地质条件良好,15m左右的深基坑也是可以应用以上的土钉墙技术。通常搅拌桩支护技术既能挡土,还能挡水,而土钉墙支护技术更多是应用在地下水位过低的地方。土钉墙技术一般可以单独使用,也能联合其他各种支护技术使用,使得这种支护工艺成为当今深基坑工程中最常用的技术。

2.深基坑支护施工技术的要求

在当前大型建筑或者高层建筑工程中,深基坑的施工技术要求有如下几点:根据建筑物的占地面积、基坑的边缘距、地质条件等进行合理设计;选择适宜的支护技术,这是确保深基坑施工安全的关键措施;由于深基坑支护工程既要保证基坑四周稳定,又要具有良好的止水效果;因此,选择适宜的支护方法,避免对周围的道路、建筑物、地下管道等的危害和影响。

二、建筑工程中深基坑支护施工技术的特点

1.深度越来越大

我国土地面积为960万平方公里,但是由于我国人口大且密集的特点,可利用的空间有限,我们不得不开发地下空间。现在我国地下建筑工程正在向更深以及更大的方向发展,合理地利用了空间。为了更高要求,基坑会越来越深,现在的深基坑有的已经达到二十米,以后可能还会有更大突破。

2.施工条件的复杂性

如今在建筑工程中施工的条件越来越复杂。在施工前,专业人员要对基坑进行勘探,各项指标都符合才能进行施工。这其中包括土压的测量、计算,计算土质还有一定的局限性及片面性,测试结果不会非常精准,这给深基坑的施工带来了难度,同时也给工作人员在工作中带来安全隐患。而导致施工土壤变化的因素更会复杂,土壤会根据环境和气候等因素发生改变,给施工工程带来了不小的挑战。我国地质结构复杂,尤其是沿海城市,由于沿海城市的特殊地形、地势,给深坑支护施工技术造成了影响,比如在开挖的过程中,经常会影响到建筑本身的安全性和稳定性,降低了建筑的使用寿命,甚至对一些陈旧的建筑来说,出现坍塌的情况都是有可能发生的。

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3.施工过程中易发生事故

在深基坑施工的过程中,会改变施工周围环境的地质环境,严重影响了施工周围建筑的稳定性和安环性,容易发生安全事故。如果在施工过程中,支护的工作没有及时开展甚至没有做到位,支护就丧失了它本身的作用,直接降低了建筑的安全性,从而引发一系列问题。这种情况一旦发生,给工程的工期、施工人员、施工成本带来了不良影响,甚至还会导致发生纠纷,给各方带来了巨大的压力。

4.地域性

深基坑支护工程具有一定的地域性,我国国土面积大,南北方地域差异大,东西部地区地理环境差异显著,土壤的结构是不一样的。土壤对深基坑支护技术有着一定的影响因素,在进行深基坑支护工程的施工过程中,要考虑到不同地域对于土壤的不同要求,根据当地的土壤特点,使用的支护技术也是不同的。

三、深基坑支护施工技术在建筑工程中的具体应用

1.钢板支护和土钉墙支护

钢板支护具体是使用热轧型钢和钢板庄,用钢板墙的形式进行土壤的固定,具有很好的挡水性能。钢板庄支护能够在八米以内的深基坑使用,经常是使用在软土质的建筑施工中,钢板庄支护能够进行重复性的使用。但是在使用的时候会产生相应的噪音问题。土钉墙支护是十分经济的支护手段,一般是把大量的细长杆插进深基坑中,再铺钢筋网在杆上面,并且使用喷锚进行保护,从而起到保护土体的作用。土钉墙技术还可以使用在5米之内甚至于15米左右的深坑基中,通常是与其他的支护方式一起使用,成本比较低。但是土钉墙支护技术不适用在地下水位很高的地方,并且其受到周边建筑的移动影响很大。

2.排桩支护和地下连接桩

排桩支护具备很强的灵活性,能够使用的范围也比较大。这项支护技术可以使用在比较软的土质中,经过对支护桩的注浆防水方式进行支护。由一定数量的挖孔桩形成的柱列式排列,可以使用在土质好且地下水位不高的地方。水泥搅拌桩能够在深基坑周边土质很软且地下水位很高的地区进行使用,能够防水的时候还能够挡土。最后就可以选用密排钻孔桩的时候,依据基坑的深度实行合理的选用。通常情况下,基坑的深度越大,密排钻孔的排列密度就越高,需要进行设施进行支撑的可能就越多。地下连续桩,这是一种不常使用的支护方式,由于其需要使用的资金很多,并且在施工的后期阶段要进行大量的处理工作,需要很多的财力和人力投入。

3.水泥土搅拌桩

挡墙支护水泥土搅拌方式是一种较常用的地基加固方式,主要是使用在加固软土饱和软黏土地基。主要是利用水泥固化剂,经过了特殊的深层搅拌机械,一边进钻一边往软土当中喷射浆液。在深处地基将软土进行固化构成强度比较大的水泥土,构成状体,紧密排列形成连续壁状墙体,构成一种挡土防水结构。组成这个方法的包含了两种,水泥浆喷射搅拌和水泥粉喷射搅拌。整个方法的施工流程:①将定位搅拌机运行到指定位置上;②预搅下沉搅拌机喷浆搅拌上升;③重复搅拌下沉;④重复搅拌上升;⑤跟桩施工。3.3锚杆支护施工人员对基坑立壁钻孔之前,要预先将孔深计算好,慢慢扩大钻孔底部,帮助基坑呈现出柱状结。同时锚杆支护技术在这个过程中发挥比较大的效果,保证基坑不出现变形的情况。完成深基坑支护作业之后,施工人员不能忽视后续工作,比如建筑施工管理当中,有关工作人员要保证对建筑的所有设施加强管理,保证建筑物有关指数符合国家标准。锚杆支护技术越来越受到施工方的关注,同时多次使用到实际施工当中来,将建筑施工效率提升。

4.逆作法支护施工

这个施工技术的原理是要根据地下结构自身的负载能力来将支护基坑,确保基坑土方的开挖。使用地下各层楼盖的抗压强度以及水平刚度,将楼盖作为基坑围护桩的水平支撑点,使用来自基坑外部不同方向的土体压力的自相平衡来消除基坑壁围护桩的不良影响。逆作法支护的施工流程中要先将楼盖作好,之后将楼盖下方的土方挖好,因为强大的水平刚度,楼盖对围护桩的作用在水平方向上可以当做不动铰支点。因此在所有的支护方法当中使用效果最好。这样的支护施工方式适用于基坑周围环境比较复杂的情况,比如四周的管线、道路对沉降的严格限制,相邻的建筑非常接近,坑周围土体非常软弱,地下水比较高同时水压力比较大。

结语

深基坑支护施工技术在我国建筑施工中具有广泛的应用,对建筑工程的质量及安全有一定的影响,随着经济的发展,基坑支护技术逐渐走向成熟。由于目前建筑施工技术存在一定缺点,深基坑支护的设计及监测是近年来常遇到的技术难题,需要改善深基坑支护施工技术。

参考文献:

[1]曹雄伟.试分析建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].绿色环保建材,2017,25(9):25-26.

[2]俞荣.试论土建基础施工中的深基坑支护施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2018,58(15):112-113.

[3]杨爱文.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理探讨[J].工程技术(全文版),2018,12(115):00103-00103.

论文作者:王明武

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/3

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