地基施工中深基坑支护技术的应用

2017-06-05 21:00李喜全
中国高新技术企业 2017年8期
关键词:排桩土钉深基坑

李喜全

摘要:随着近几年经济建设脚步的不断加快,建筑业的发展也极为迅速,快速兴起的建筑工程使得我国的可用地面积急速减少,因而,高层建筑的建设已经逐渐成为我国建筑的一种主要建设形式。文章通过对地基施工中深基坑支护技术的应用进行研究,以期为后续我国利用深基坑支护技术在地基工程中的施工提供一定的借鉴。

关键词:地基施工;深基坑支护技术;建筑工程;高层建筑;地基工程 文献标识码:A

中图分类号:TU753 文章编号:1009-2374(2017)07-0178-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.084

1 深基坑支护施工全过程技术要点

由于我国现今大多建筑工程均含有多层地下建筑,在该类工程施工时,其施工基坑的深度都较为深入地下,因而,该类基坑常被称之为深基坑。在建筑工程深基坑施工的全过程中,需要考虑到以下三点:第一,为了保证深基坑工程施工建设顺利进行;第二,有效地对深基坑施工周边的生态环境进行保障;第三,在施工的过程中必须对地下主体结构的安全性进行有效保障。由于以上这三点原因,这就要求我们相关工程施工建设人员必须要做好建筑工程深基坑在施工过程中的支护工作。除上述要点之外,基于深基坑支护施工工程同时也是一项涉及到结构、建筑、水文学、生态学等多项学科的复杂施工工程。

建筑工程深基坑工程在施工时具有以下特点:第一,为了有效地对土地资源进行节约,提高我国土地的使用率,同时也满足人们的相关居住舒适度相关需求,使建设工程的建设高度在不断增高的同时,工程建设所需要的基坑深度以及占地面积也越来越大,这两点原因使得工程基坑周边所受到的土体压力也在不断增加,相关施工单位所面临的施工难度以及施工风险也不断增大;第二,由于我国地域辽阔,不同区域的土质条件以及人文条件也各不相同,这就造成了在我国同一个省市之内其土体以及岩体的土质性质也各不相同,基于这样的土质特征,这就要求相关的施工建设单位需要根据施工现场的实际特征,采用适合于当地的深基坑工程支护方法;第三,对于高层建筑工程而言,其建设地均处于人流密集以及交通发达的地区,因而,基坑的建设极易受到众多环境因素的影响,这就意味着我们在基坑建设的过程中必须要对工程建设所在地周边环境进行充分的考虑;第四,通常情况下,对于施工建设单位而言,深基坑支护工程是一种临时性的工程建筑,工程结束后其往往面临拆除的后果,因而相关的施工单位也就不会对该部分的施工建设予以过多的重视,相应的,施工单位在该部分的投资金额也不会过多,极少的投资对施工单位而言,换句话来说也就是极少的重视,因而该部分建设的危险性也在一定程度上大大的增加了。

2 深基坑支护技术在地基施工中的应用

随着我国工程建设经验不断丰富,我国的深基坑工程支护施工技术也受到了施工单位广泛的研究,并取得了一定的研究成果。同时,目前常用的深基坑工程的施工方式主要有钢板桩支护、土钉墙支护、排桩支护以及地下连续桩多种方式。

2.1 钢板桩支护技术

钢板桩支护技术已经成为现今我国常用的深基坑支护技术之一,由于钢板桩支护技术在工程建设的整体资金投入方面所占比例十分小,因而其受到了我国大量多数工程建设單位的青睐。但是,钢板桩支护技术在使用时由于其基坑的开挖深度最多只能保持在3~7米之间,这就在一定程度上使得工程建设高度受到了极大的限制,同时在软土地层的建设过程中,一旦地基深度达到7米左右时,单一的钢板桩支护技术很难发挥出其应有的支护效果,必须要使用多层支撑或者安置锚位杆进行辅助支撑。

2.2 排桩支护技术

深基坑排桩支护技术是一种利用支护桩以及防渗帷幕等多部分构成的施工方式,在排桩支护技术的使用过程中通过设置于基坑周边的钢筋混凝土灌注桩组成一排支护桩,这样可以在基坑周边形成一组强而有力的支护墙,进而达到稳固周边土体,实现基坑有效挡土的最终目的。排桩支护技术在使用时凭借其施工方法简单,施工过程无噪音,同时其在施工的过程中对工程建设地周围的土壤环境不产生任何污染,受到了工程建设相关单位较为广泛的应用。凡是由于该种支护方式在使用过程中其刚度较高,同时构成该支护过程中的各桩之间需要通过钢筋混凝土帽梁进行辅助性的加固,用以达到防止工程周围土体砂粒以及地下水回流现象产生,因而这就使得排桩支护技术在对深基坑过程中受到的影响较为巨大,为了进一步地完善该种方法在支护过程中的缺点,施工单位会采取高压灌浆、旋喷桩以及搅拌桩等多种技术措施进行弥补,此类弥补措施通常是依靠镶嵌在工程基坑周边土体中滑移土体外部进行插入锚杆的方式进行土体加固的,通过锚杆的插入可以有效将基坑周边的易变形土层与滑移面有效结合,通过这样的结合方式,从而使基坑周边土体结合成为一个较为稳固的结构整体,从而满足一般常用建设地质以及特殊地质的相关深基坑支护要求,具有较为广泛的应用范围。

2.3 土钉支护技术

土钉支护技术借助于施工土钉以及基坑周边土体的相互作用,通过这种相互作用,有效加强了基坑周边的土体稳固性以及整体性,使得土体加固的目的得以最终实现。通常而言,弯矩作用以及拉力作用共同作用于基坑周边土体之上是造成基坑变形情况产生的主要原因,因此为了防止由此而产生的工程不利影响,就需要相关工程设计人员针对于深基坑的实际建设特点进行针对性的设计。在土钉支护技术施工的过程中应当注意以下三点:第一,必须由具有一定资质的第三方检测单位对工程土钉进行土钉拉拔试验,用以保证工程所用土钉的实际拉拔力;第二,在钻进的过程中,要对钻进的实际孔深进行准确计算,同时对钻机总长度进行有效把控;第三,在土钉支护技术施工时,要严格按照工程设计要求对浆液的水灰比以及外加剂的种类和使用数量进行有效的把控。

2.4 地下连续墙技术

欧洲是世界上最早使用地下连续墙支护技术大洲,但是随着技术的普及,地下连续墙技术已经广泛地应用于各国的高层地下室建筑、工程挡土墙建设、工程基坑建设的过程之中。在这些应用之中,对于我国建设实际情况而言,该技术在高层建筑的基坑施工中应用极为广泛。基于此,地下连续墙施工技术受到了越来越多的施工技术人员的不断研究,也被越来越多的施工单位用于高层建筑的深基坑支护施工过程之中。

摘要:随着近几年经济建设脚步的不断加快,建筑业的发展也极为迅速,快速兴起的建筑工程使得我国的可用地面积急速减少,因而,高层建筑的建设已经逐渐成为我国建筑的一种主要建设形式。文章通过对地基施工中深基坑支护技术的应用进行研究,以期为后续我国利用深基坑支护技术在地基工程中的施工提供一定的借鉴。

关键词:地基施工;深基坑支护技术;建筑工程;高层建筑;地基工程 文献标识码:A

中图分类号:TU753 文章编号:1009-2374(2017)07-0178-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.084

1 深基坑支护施工全过程技术要点

由于我国现今大多建筑工程均含有多层地下建筑,在该类工程施工时,其施工基坑的深度都较为深入地下,因而,该类基坑常被称之为深基坑。在建筑工程深基坑施工的全过程中,需要考虑到以下三点:第一,为了保证深基坑工程施工建设顺利进行;第二,有效地对深基坑施工周边的生态环境进行保障;第三,在施工的过程中必须对地下主体结构的安全性进行有效保障。由于以上这三点原因,这就要求我们相关工程施工建设人员必须要做好建筑工程深基坑在施工过程中的支护工作。除上述要点之外,基于深基坑支护施工工程同时也是一项涉及到结构、建筑、水文学、生态学等多项学科的复杂施工工程。

建筑工程深基坑工程在施工时具有以下特点:第一,为了有效地对土地资源进行节约,提高我国土地的使用率,同时也满足人们的相关居住舒适度相关需求,使建设工程的建设高度在不断增高的同时,工程建设所需要的基坑深度以及占地面积也越来越大,这两点原因使得工程基坑周边所受到的土体压力也在不断增加,相关施工单位所面临的施工难度以及施工风险也不断增大;第二,由于我国地域辽阔,不同区域的土质条件以及人文条件也各不相同,这就造成了在我国同一个省市之内其土体以及岩体的土质性质也各不相同,基于这样的土质特征,这就要求相关的施工建设单位需要根据施工现场的实际特征,采用适合于当地的深基坑工程支护方法;第三,对于高层建筑工程而言,其建设地均处于人流密集以及交通发达的地区,因而,基坑的建设极易受到众多环境因素的影响,这就意味着我们在基坑建设的过程中必须要对工程建设所在地周边环境进行充分的考虑;第四,通常情况下,对于施工建设单位而言,深基坑支护工程是一种临时性的工程建筑,工程结束后其往往面临拆除的后果,因而相关的施工单位也就不会对该部分的施工建设予以过多的重视,相应的,施工单位在该部分的投资金额也不会过多,极少的投资对施工单位而言,换句话来说也就是极少的重视,因而该部分建设的危险性也在一定程度上大大的增加了。

2 深基坑支护技术在地基施工中的应用

随着我国工程建设经验不断丰富,我国的深基坑工程支护施工技术也受到了施工单位广泛的研究,并取得了一定的研究成果。同时,目前常用的深基坑工程的施工方式主要有钢板桩支护、土钉墙支护、排桩支护以及地下连续桩多种方式。

2.1 钢板桩支护技术

钢板桩支护技术已经成为现今我国常用的深基坑支护技术之一,由于钢板桩支护技术在工程建设的整体资金投入方面所占比例十分小,因而其受到了我国大量多数工程建设單位的青睐。但是,钢板桩支护技术在使用时由于其基坑的开挖深度最多只能保持在3~7米之间,这就在一定程度上使得工程建设高度受到了极大的限制,同时在软土地层的建设过程中,一旦地基深度达到7米左右时,单一的钢板桩支护技术很难发挥出其应有的支护效果,必须要使用多层支撑或者安置锚位杆进行辅助支撑。

2.2 排桩支护技术

深基坑排桩支护技术是一种利用支护桩以及防渗帷幕等多部分构成的施工方式,在排桩支护技术的使用过程中通过设置于基坑周边的钢筋混凝土灌注桩组成一排支护桩,这样可以在基坑周边形成一组强而有力的支护墙,进而达到稳固周边土体,实现基坑有效挡土的最终目的。排桩支护技术在使用时凭借其施工方法简单,施工过程无噪音,同时其在施工的过程中对工程建设地周围的土壤环境不产生任何污染,受到了工程建设相关单位较为广泛的应用。凡是由于该种支护方式在使用过程中其刚度较高,同时构成该支护过程中的各桩之间需要通过钢筋混凝土帽梁进行辅助性的加固,用以达到防止工程周围土体砂粒以及地下水回流现象产生,因而这就使得排桩支护技术在对深基坑过程中受到的影响较为巨大,为了进一步地完善该种方法在支护过程中的缺点,施工单位会采取高压灌浆、旋喷桩以及搅拌桩等多种技术措施进行弥补,此类弥补措施通常是依靠镶嵌在工程基坑周边土体中滑移土体外部进行插入锚杆的方式进行土体加固的,通过锚杆的插入可以有效将基坑周边的易变形土层与滑移面有效结合,通过这样的结合方式,从而使基坑周边土体结合成为一个较为稳固的结构整体,从而满足一般常用建设地质以及特殊地质的相关深基坑支护要求,具有较为广泛的应用范围。

2.3 土钉支护技术

土钉支护技术借助于施工土钉以及基坑周边土体的相互作用,通过这种相互作用,有效加强了基坑周边的土体稳固性以及整体性,使得土体加固的目的得以最终实现。通常而言,弯矩作用以及拉力作用共同作用于基坑周边土体之上是造成基坑变形情况产生的主要原因,因此为了防止由此而产生的工程不利影响,就需要相关工程设计人员针对于深基坑的实际建设特点进行针对性的设计。在土钉支护技术施工的过程中应当注意以下三点:第一,必须由具有一定资质的第三方检测单位对工程土钉进行土钉拉拔试验,用以保证工程所用土钉的实际拉拔力;第二,在钻进的过程中,要对钻进的实际孔深进行准确计算,同时对钻机总长度进行有效把控;第三,在土钉支护技术施工时,要严格按照工程设计要求对浆液的水灰比以及外加剂的种类和使用数量进行有效的把控。

2.4 地下连续墙技术

欧洲是世界上最早使用地下连续墙支护技术大洲,但是随着技术的普及,地下连续墙技术已经广泛地应用于各国的高层地下室建筑、工程挡土墙建设、工程基坑建设的过程之中。在这些应用之中,对于我国建设实际情况而言,该技术在高层建筑的基坑施工中应用极为广泛。基于此,地下连续墙施工技术受到了越来越多的施工技术人员的不断研究,也被越来越多的施工单位用于高层建筑的深基坑支护施工过程之中。

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