杨素香
(潞安化工集团,山西 长治 046031)
从概念上来说,深基坑主要指的是在一项工民建工程施工过程中,在开挖深度上超过五米的建筑工程,同时它还包括即使开挖深度没有超过五米,但是周围的地质条件与环境比较差,有一定建设难度的建筑工程。在众多的开挖技术中,深基坑开挖技术最为重要,价值也最大。但是一个事物在发展的过程中,是机遇与挑战并存的,随着它在工民建工程中的快速发展,一系列问题也随之出现。具体来说,深基坑的开挖和支护工作都是很需要技术含量的,这一特点就为工民建工程的建设提出了新的要求。只有对深基坑开挖和支护技术进行研究,才能对一些事项进行注意,从而保证工民建工程的施工质量。本文会对深基坑开挖与支护技术的相关技术要点进行分析,从而提醒相关的施工人员在施工中对可能会出现的情况进行防范,制定出相应的应对措施,只有这样才能从根本上发挥深基坑开挖与施工技术的真正优势,为工民建工程的质量保驾护航。
由于我们国家的地质条件特殊,各地的地理特征均有差异,因此在深基坑的施工中也存在着一系列问题,造成深基坑的施工难度比较大。具体来说,如果在工民建工程建设前,相关的施工人员没有对施工环境进行勘查,不能对周围的地理环境或者地势特征进行了解和把握,就不能把环境中影响深基坑施工的问题提出来,使得深基坑的施工具有一定的风险。由于建筑工程的施工一般都是在室外进行,这个特殊性决定了施工过程中会对周围的环境或者基础设施建筑造成一定的影响与破坏,影响人们的正常生活与出行。与此同时,如果深基坑施工技术应用到城市工程中,施工人员必须要对开挖的深度进行控制,不然深基坑的施工很容易对周围的基础设施建设造成损坏。上文提到的这些情况都是在深基坑施工技术应用到建筑工程中经常会出现的问题,要想避免这些问题,相关的施工人员必须具备高超的施工技术。但是从目前深基坑施工的应用方面来看,很多施工人员的专业水平达不到要求的标准,更大程度上使深基坑的施工难度加大。
上文曾提到过深基坑的概念,一般情况下它指的是开挖深度超过五米的建筑工程,在前几年,对深度的要求还没有多高,但是随着建筑行业的不断发展,建筑规模在一点点增大,与此同时,城市化水平也在不断地提高,使得城里的人口越来越多,这个发展情况与有限的国土资源总面积产生了矛盾,具体来说,随着人类对自然资源开发程度的不断加剧,土地资源逐渐减少。为了保证建筑行业的不断发展,高层建筑成为了工民建工程的主要发展趋势。建设高层建筑在节约一定的土地资源,为人们提供更多居住和使用的空间同时,也对施工技术提出了新的要求,使得深基坑技术在深度上有了更进一步的标准。
我们国家拥有九百六十万平方公里的国土,区域与区域之间的地质条件与地理特征的差异性比较大,这就为施工人员提出了新的要求,即在具体的建筑工程施工中,对深基坑技术的种类进行科学的选择。近些年来,深基坑技术得到了很大的发展,为了适应不同的地质条件与地理环境,其技术形式也开始呈现出多样化的特点。在工民建工程施工以前,相关的工作人员必须要做好勘查工作,对施工周围的环境及地理条件详细了解和分析,判断可能会对深基坑施工造成影响的因素,选择一种最利于工程建设的深基坑施工技术,从而发挥这个技术的真正优势,对资源进行合理化分配,节约经济成本的同时也能够保证工民建工程的施工质量。
在工民建工程中使用深基坑开挖技术,必须要遵循一定的施工原则。具体来说,首先要对井点降水与地下水的水位进行合理地控制。具体操作步骤如下,第一步,在工程施工以前,相关的工作人员要先对井点降水的基坑进行处理,需要使地下水的水位下降,达到规定的标准以后,技术人员才能真正开展深基坑的开挖工作。与此同时,对无土水质的处理也有一定的方法,具体来说,相关的技术人员要先对有水基坑的地面宽度进行合理地设置,通常是将宽度的数值控制在50cm左右,这样不仅能够帮助工民建工程周边的排水,也能对周围的基础设施建设起到一定的保护作用。
另一方面,当水基坑的地面宽度高于80cm时,施工人员的专业水平已经达不到了,需要借助相关的设备和机器,经常使用的机器一般挖掘机。具体来说,在挖掘机进行工作以前,相关的设计人员需要将具体的比例设计出来,再结合工程的实际状况,对方案进行调整与改进,最后再进行开挖工作,这样不仅能够保证开掘工作的顺利进行,也能对工民建工程的整体施工做出一定的保障。除此之外,相关的工作人员必须要把所有影响施工的相关因素考虑进去,不仅包括对开挖规模的监测与管理,也包括周围地质环境会产生的破坏与影响。
土钉支护技术在深基坑支护施工技术中发挥着十分重要的作用。这个技术从概念上将,它主要通过土钉来实现对基坑边坡的加固,防止意外的发生。土钉支护技术具有很多优势,比如它对施工周围环境的破坏程度小,也能够保障基坑边坡的稳定性。在土钉支护技术的应用中,需要注意以下几个方面,第一点,在技术的实际应用之前,要对土钉的拉拔力进行了解与判断,通常情况下是请专业人员通过拉拔试验来测试它的拉拔力度。第二方面要对钻孔的深度进行严格控制,第三方面则是要严格控制泥浆里水灰的比例。
土层锚杆利用喷锚固定目标点,在这一过程中,要把握锚杆位置,随时喷锚目标点。同时,对锚杆状态进行紧密跟踪,一旦出现问题,可以及时发现并处理。待解决问题后,方可继续施工作业。灌浆时应按照施工要求准确把握灌浆量与浆的比例,确保配置后的浆水符合施工要求,最大化的发挥搅拌功能。此外需注意的是,土层锚杆作为深基坑支护的重要施工手段之一,施工人员应熟练掌握土层锚杆技术的基础上进行,同时仔细勘查分析施工作业现场环境,制定合理的施工方案,提升锚杆施工的科学性与实效性。
1)深层搅拌水泥桩支护技术,以水泥作为主要材料,水泥在其中充当固化剂角色,此外,还需要石灰软土等。利用深层搅拌机对水泥及软土、石灰进行均匀且充分地搅拌,使其形成土桩状加固体挡墙,且这些挡墙为连续的栅格形,此类桩块有着极强的稳定性,支护效果较好。同时,深层搅拌水泥桩施工工艺造价低,施工简单便捷,因此,被越来越广泛的应用于深基坑开挖支护工程中。该技术的不足之处主要在于其施工中位移与厚度较大。
2)钢板桩支护技术,该支护技术主要包括U、Z、H型钢板桩,在使用过程中可以集合外拉锚垫或内支撑型钢,从而搭构起牢固的支撑结构。这种支护形式的优点在于操作简便,耗时较短;其不足之处在于需一次性较大资金投入,且阻挡细小土颗粒效果不佳,挡水性能不强。
3)地下连续墙支护,该支护技术振动幅度小,不会产生较大噪音,墙体刚度大,防渗性能好,施工过程中不会影响其他建筑物,对外界影响较小。这种支护技术的大刚度,增加了侧面承压能力。此外,基坑开挖中,产生的变形较小,不会引发周围地面的沉降,可以进行广泛推广。
4)钻孔灌注桩支护,这种支护技术适用于软土地区,并且在桩刚度上,较之钢板桩,灌注桩刚度较大;在整体造价上,较之连续墙,灌注桩耗资更少。此外,钻孔灌注桩所使用的设备更为简单。这种支护方式的不足之处在于,防水性能不强,同时需要进行水泥浆循环作业,易污染环境,与环保要求相背离。 5)SMW 工法,这种施工方式需要借助三轴搅拌机进行。在施工现场开挖一定深度,钻头出喷射水泥强化剂,使其与地基土进行充分搅拌。同时,各个施工单元间,应以重叠搭接方式展开作业,待水泥土混合物固结之前,将H型钢板插入其中,以此作为补强材料,至水泥凝结成为刚度较强的地下墙体。这种施工工艺造价低、耗时短,对周边环境影响较小,此外符合软土地基深基坑开挖与支护要求。SMW 施工工艺主要用于市政工程及轨道交通工程之中,从近年来实际发展状况来看,其发展成效斐然,有效推动了建筑及交通工程的深入发展。
伴随着近年来深基坑支护工程规模的不断扩大,做好深基坑开挖支护工作成为保障建筑工程质量与寿命的关键要素之一,因此,建筑工程单位应不断加大对深基坑施工的重视。在深基坑开挖支护工程中,建筑单位应根据建筑所在地实际土质及周边环境,制定适宜的施工方案,选择合适的施工技术,明确施工计划,把握深基坑开挖支护施工要点。同时需注意,深基坑开挖支护工程是一项极为复杂且系统的工程,其施工中需要考虑土质、环境等各种因素,因此,立足于长远发展视角来看,应不断极大对深基坑开挖支护技术的研究与创新,细化施工细节,创新施工技术。