周志勇
(江西省九江市武宁县建设局 江西武宁 332300)
随着城市建筑的高度越来越高,相应的基坑深度也在不断加深,在实际开挖过程中,如何防止基坑出现坍塌问题,保障基坑稳定性,已是当下建筑工程亟待解决的问题。因此有必要对建筑工程中深基坑中支护施工技术进行探讨分析,对于推动我国未来城市建设实现可持续发展具有重要的意义。
早期的深基坑支护施工在施工理念上,主要是以满足地下工程施工支护需求为主,如今随着深基坑支护施工技术日益发展成熟,在相应施工理念也取得了较大的进步。当下深基坑支护施工更加关注环境保护要求,在施工理念上主张“工程与环境和谐发展”,尽可能减少深基坑工程对周围环境的影响破坏。除此之外,从深基坑支护施工本身来看,主要具备如下发展特点:
基坑深度逐渐加深。当前很多城市地表空间日益紧张,为提高城市空间利用率,节约土地资源,城市建设开始从原来的“横向”发展逐渐转向“纵向”发展,建筑楼层越来越高,更有利于城市(地上)空间的利用率,同时对于地下空间开发与利用的程度也在不断深入。在这一形势下,相应的基坑开挖的深度也在逐渐加深,因此对于深基坑工程建设质量要求也在不断提升,深基坑支护施工的难度逐渐增大。例如无锡恒隆广场基坑深度达27m,上海中心的基坑深度高达30m,均已经挖入了地下承压水层。
施工环境日益复杂。在我国旧城改造步伐不断加快的大背景下,深基坑工程在城市之中“遍地开花”,尤其是对于高层建筑工程而言,一般都位于城市中心,地上、地下交通设施比较密集,建筑物众多,面临的地下管线设施也更加复杂,一旦支护施工技术选择或实施不当,不仅严重威胁深基坑工程自身的施工安全与施工质量,同时对于周边建筑设施也会造成严重的扰动,造成重大的经济损失。
受地域影响较大。我国幅员辽阔,不同地区地质条件有着很大的差异性,因此在具体实施深基坑支护技术上,难以有统一的施工方案。即使建筑规模相同,在不同的地区,面临不同的地质,那么深基坑支护方案也会有所变化,面对地质承载力条件较好的地区,一般基坑开挖不会过深,支护标准要求相对简单一些,如果所在地区地质条件非常复杂,则需要慎重选择支护施工技术,严格支护要求。有效满足上层承载力需求。需要我们基于地区的不同,灵活变通,具体问题具体分析,以保证支护施工方案的合理性。
受不可控因素影响较多。由于深基坑工程施工有着较长的施工周期,因此会受到很多不可控因素影响,例如天气因素,需要在实际施工过程中,充分考虑这一因素。另一方面,深基坑支护施工受土质和地下水水位影响,在实际施工时可能会出现底部隆起、流沙等地质危害,这种事故具有一定的突发性,同样会带来严重的后果,影响深基坑支护施工质量与稳定性。
在当下建筑工程深基坑施工过程中,钢筋混凝土排桩式挡墙支护技术应用非常广泛。在具体施工方式上,该技术与护坡桩支护施工技术比较类似,但仍存在一定的差别,具体体现在:相较于护坡桩支护施工技术,排桩式挡墙支护比较适合在地质条件较好的支护环境中应用,整体支护结构由支护桩和防渗帷幕组成,并且排桩密集紧凑,支护效果好。与此同时,如果边坡相对稳定,土质较好,且地下水位不高,那么应用该技术,还可以起到良好的土拱作用,促使基坑整体更加安全稳定。如果边坡地质条件较差,无法形成土拱,则需要在进行支挡桩设置时,适当提升一定的密度,还可以在挡墙背后排桩间,加做高压注浆,有效提升支护稳定性。由于排桩式挡墙由混凝土浇筑而成,因此自身抗弯能力更强,刚度更大,实际施工不会出现较高分贝的噪音,因此对周围环境造成的扰动较小。与此同时,排桩式挡墙地层适应能力也较强,因此实际应用范围比较广,支护效果也比较理想。正是由于钢筋混凝土排桩式挡墙具备上述优势,因此在实际施工时,还可以将该挡墙作为建筑物永久部分,不需要进行拆除,有效避免了一次性支护结构造成的施工浪费问题,有着较好的施工经济效益。
在实际应用该支护技术时,通常是将热轧钢板结构连接在一起,使其形成一个整体的钢板墙,最终达到深基坑支护的目的。钢板墙基于自身材质,因此自身强度较大,主要用于抵御基坑外部压力因素对基坑稳定性造成的影响。当下,该技术在我国建筑工程深基坑支护施工应用上,钢板墙一般呈现两种截面,一种是Z型截面,一种是U型截面,钢板桩支护施工技术比较适合于地质条件相对较差的地区,依靠钢板桩自身的强度与刚度,有效保护基坑稳定安全。另一方面,由于钢板材质能够可回收利用,本身作为支护结构也能够重复利用,因此该技术应用有着良好的环保性与经济性。但该支护技术也存在一定的缺陷,首先对于深基坑施工条件有着较高的要求,如果支撑体系不完善,则会影响深基坑周边环境。另一方面,该技术在实际应用时产生的噪音较大,对于周围居民正常生活会造成严重的干扰,因此并不适合在在人口比较集中的城市地区应用。
在实际进行深基坑土体开挖时,为保证基坑侧壁开挖稳定安全性,一般会采用土钉墙支护技术。该支护技术通过在加固土体表面喷射混凝土面层,并将土钉钉入加固的土体之中,以达到稳定支护的目的。比较适合用于深度小于12m,且对周围环境要求相对较低的深基坑支护工程。该支护技术施工较为简单,能够适应不同的基坑形状,施工经济效益高,同时有着良好的密封性,能够完全覆盖土坡表面,防止地下水沿着边坡位置向外渗出,有效抵抗地下水对基坑坑壁的侵蚀,当某一土钉失效时,其他周围土钉也能够有效分担该土钉荷载,因此支护效果良好,若基坑地质条件较好,仅仅靠土钉墙支护施工技术,就可以实现深基坑敞开式开挖,并且该支护技术应用也比较灵活,不需要单独占用深基坑内部的空间。此外,土钉墙还可以于各种隔水帷幕、微型桩等结合起来,最终形成“复合型土钉墙”支护方式。例如土钉墙+隔水帷幕支护技术,能够有效减少坑内积水对坑外环境的影响,比较适合于地下水丰富土质较差的地区。
综上所述,在实际进行深基坑开挖过程中,基坑支护技术在维护基坑稳定、促进开挖工作平稳顺利运行等方面发挥着重要的作用。因此需要深基坑开挖施工人员提高对支护技术应用的重视程度,结合不同基坑地质条件,选择合适的支护技术,促进深基坑开挖实现更好的发展。