张振锋
(山东三联集团有限责任公司,济南 250011)
浅论建筑深基坑施工技术
张振锋
(山东三联集团有限责任公司,济南250011)
摘要:随着社会的快速发展,越来越多的“高”“大”“上”的建筑拔地而起。为了扩展空间,我们将地下室也利用起来。于是,深基坑施工技术应运而生。深基坑的质量好坏与整个建筑结构的稳定密切相关,目前,随着深基坑施工技术的普遍应用,使这门技术成为了土木建设学科中较为重要的一门课程。
关键词:建筑项目;深基坑技术;施工方法
一般我们将深基坑定为底长边长度小于三倍短边长度,并且底面积大小在27平米之内,挖掘深度(纵高)在5米或5米以上,若含地下室层,则应超过三层。只有在地质条件不好、周围环境复杂、地下管纵横交错的工程中深度允许不超过5米[1]。
1.1基坑开挖稳定性
如果当地的土质条件比较好,基坑比较浅,那么施工作业者宜采取放样测量后开挖的方式进行操作,借助周边土壤先天的固定效应,保证了基坑开挖的稳定性。但这种作业顺序并不适用于深度较大的基坑开挖作业。处于深基坑作业环境时,需要借助支护措施的辅助作用完成开挖施工,以此避免基坑坍塌事故的出现。
深基坑施工建筑的特点确定了深基坑施工技术的要求。主要包括有以下几个方面:
(1)施工中所涉及到的技术跟手段要先进,要保证基坑的受力均匀。
(2)较大的高层建筑一般都建在城市中心地段,周边都是建筑物,且地下管路通道众多,所以施工过程中需充分确保不能对周边建筑物的稳定和安全性造成影响,更不能破坏周围的地下的管路通道等。
(3)在基坑开挖的期间,控制地下水的量也是基坑支护的一部分内容,所以,合理的运用明排、降水、截水、回灌等技术控制地下水量,保证施工安全。
(4)根据实际项目需要,选取合适的、经济的施工方案,确保工程最优化。
2.1深基坑工程项目的施工标准
(1)作业前准备阶段:主要以技术仪器准备为主,相关人员需要对基坑工程施工所需的器械机具等按照严格标准进行性能检查、使用状况检查。此外,项目施工管理单位需要对施工人员配置进行优化准备。同时,深基坑工程项目的施工设计方案需要经过多轮筛选、讨论。
(2)深基坑开挖需按照计划方案的工艺流程进行。过程为测量放线、排降水、分层开挖、修坡、整平。
(3)倘若深基坑作业环境较为复杂,特别是建筑群环境的干扰因素较多,则需要重点关注施工作业的支撑、防护的选择,以此保证深基坑工程项目的安全生产环境。施工者需要对项目施工设计方案图纸充分了解,病掌握支撑、防护等施工建设的理论基础与技术实践经验,比如水泥搅拌桩重力式挡墙、地下连续墙等基坑工程维护结构技术。需要注意的是,在讨论阶段需要明确项目施工作业的应急预案。
(4)按照土方开挖、基坑围护、结构施工、预降水、信息预案、检查鉴定等重点施工环节进行深基坑施工作业。
(5)基坑开挖施工中需要同时进行检测步骤,以确保每一步作业操作均符合标准、达到要求,检测中若发现超过预警值情况[2],需要立即将施工人员全部撤走,同时暂停深基坑的施工,按照预案实施措施保护,并做好进一步的安全鉴定及基坑的加固。
2.2深基坑工程项目的操作步骤与施工方法
(1)基于对实践经验的整合可以发现,在深基坑工程项目的施工方法方面存在较多选择,施工人员可以根据具体的操作要求与施工目标合理选择合适技术方案,如放坡开挖、中心岛式开挖、盆式挖土等。其中,放坡开挖的应用频率较高,较适用于基坑深度不大、基坑环境条件较好的作业环境,可以起到保障基坑突破稳定的作业效果。所谓盆式挖土则按照分层开挖原则先对基坑中间部分土方施工,暂时保持基坑周边范围内的土坡。而中心岛式开挖则需要先将基坑全面挖去表层一定厚度,将留存的基坑中间部分土方当作土墩,再对基坑周围土方进行分层挖掘[3]。
(2)深基坑土方的挖掘步骤通常可分为四步,以对施工现场具体情况考察测算结果为基础,选择适宜的施工技术。比如,在土质条件相对较好的施工现场,可在第一层与第二层的挖掘中,使用坡道出土法就可以完成。对第三层或第四层的施工过程,需要在栈桥中放置一台挖掘机,以此缩小基坑的出土距离,有助于基坑放坡、土质的稳定保持。
(3)针对建筑环境相对复杂的施工现场条件,需要合理衔接基坑土方开挖与基坑支护结构的施工关系与顺序。
2.3深基坑施工项目作业中的常见问题与解决方案
(1)深基坑作业项目的支护结构计算问题。通常情况下,深基坑施工项目的作业过程中,支护结构的受力情况是非常繁杂的。因此,在实际操作中,虽然能够做到保证其安全系数,但是在一定程度上仍然会破坏结构稳定[4];土方结构体的固定程度与强度会随时间下降,直至出现变形。还应该考虑土体渗水的情况以及土体的各种物理理性指标。
(2)支护结构的空间效应问题。深基坑施工项目中常常会出现周围发生位移现象,由于中间土方较大、两侧土方较小,往往造成深基坑结构失稳。造成这一问题的原因与基坑较长边的中间位置有关,可见,在基坑施工项目中,空间问题会对施工难度产生直接影响。深基坑作业的支护结构的支撑形式主要包括内撑式和拉锚式两种,后者以单独作用的方式作用于每根锚杆,采取锚固定方式获取来源于土体的水平承载力,而在各个锚杆间则依靠腰梁来维持联系,以保证维护桩墙的平衡。总结众多实践经验可以明显看出,支护结构的支撑形势、作用位置会对结构的变形与内力变化产生直接且明显的影响效果。
(3)支护墙的渗水与漏水问题。土方开挖后支护墙经常会出现渗水或漏水,如果支护墙出现较严重渗漏情况会增加土粒的流失率,造成支护墙的贝蒂面沉降,甚至造成支护墙结构出现坍塌,给基坑施工带来诸多影响。当遇到渗水量、漏水量较大的情况时,需要在查明渗、漏水量大的原因的基础上,针对不同原因选择相应的解决策略。在施工现场条件允许的前提下,可以在基坑外围采用并点降水方法降低水位、减小水头压力。
深基坑施工项目是一项复杂的系统工程,因此,对于深基坑施工技术的优化研究具有重要且深渊的意义。在这种形势下,需要施工单位及相关作业人员结合基坑项目的特点进行施工方案的制定,基于专业理论知识与丰富实践经验强化不同施工方案的针对性,以控制要点与关键环节为原则进行技术手段与控制措施的合理应用,才能保证本体项目及周边建筑的安全使用。
参考文献:
[1]聂淼,郑玉元.贵阳某深基坑土钉支护设计研究[J].山西建筑,2009.
[2]王兵,朱炯.深基坑施工研究综述[J].太原科技,2008.
[3]王朱康.关于深基坑施工技术的探讨[J].四川建材,2009.
[4]邹小明,杨仁文.深基坑工程存在的问题分析[J].山西建筑,2010(08).