摘要:深基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
前言
随着社会的进步,经济的发展,建筑日益增多。目前,我国国民经济日益蓬勃发展,建筑正向着大型化、高层化快速发展,大量大型建筑、高层建筑拔地而起,日益增多。随着高层建筑的不断建设,高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。伴随着目前建筑发展趋势,深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工的规模的加大也直接导致了施工周期变长,施工难度加大。所以深支护体系的设计、施工能力水平直接关系到基坑施工的安全性,工程整体的安全可靠。
1现有的深基坑支护技术及其工作原理
深基坑支护从支护体系的受力特点与明显的支护结构形式分为内撑式支护与非内撑式支护。内撑式支护主要是多层内撑外围式支护,非内撑式有拉锚式支护、土钉墙支护、组合式支护式中的加型钢水泥土墙支护、排桩拱形水泥土墙支护等等。
内撑式支护体系由支护墙体与维护支护墙体稳定的支撑体系组成,以支护墙体挡土挡水,由支撑及墙下坑底被动土压区被动土压力抵抗墙后土体主动土压力及面部超载等作用,达到稳定土体的目的。从受力上看,支护墙体在挡土(挡水)的同时承受弯矩,剪力的作用,并把外荷载作用传给支撑体系及墙下被动区土体,以支撑体系及墙下被动区土体的变形作功来克服外力。支撑体系通过变形维持支护墙体的平衡与稳定,其强度、刚度与稳定性直接关系只好墙体的变形大小及对周围环境的影响程度。内参撑式支护不全都具备挡水防渗功能,在高水位地区应用通常配有辅助隔水或降水措施。
2基坑支护施工中存在的问题
现今深基坑支护结构的设计理论虽然有了很大发展,但是在实际施工中仍然存在许多不足的地方,主要表现为如下几个方面:
2.1边坡修理不达标
在深基坑施工中经常存在挖多或挖少的现象,这都是由于施工管理人员管理的不到位以及机械操作手的操作水平等多种因素的影响,使得机械开挖后的边坡表面的平整度和顺直度不规则,而人工修理时又由于条件的限制不可能作深度挖掘,故经常性的会出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。这是深基坑支护工程施工中较为常见的不足之处。
2.2施工过程与施工设计的差别大
在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另
外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。
2.3土层开挖和边坡支护不配套
当土方开挖技术含量较低时,组织管理也相对容易。而挡土支护的技术含量较高,施工组织和管理都比土方开挖复杂。所以在实际的施工过程中,大型的工程一般都是由专业的施工队伍来完成的,而且绝大部分都是两个平行的合同。这样,在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖延工期,开挖顺序较乱,特别是雨天期间施工,甚至不顾挡土支护施工所需要工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法去完成支护工作,对属于岩土工程的地下施工项目,资质限制不严格,基坑支护工程转手承包较为普遍,一些施工单位不具备技术条件,为了追求利润而随意修改工程设计,降低安全度。现场管理混乱,以致出现险情,未做到信息化施工和动态化管理。这也是深基坑支护施工中常见的问题之一。
3深基坑的施工管理及质量控制
深基坑支护重在过程控制,一旦出现质量问题,事后纠正和补救比较困难。因此,现场工程师必须严格把关,确保基坑施工质量。
(1)实行全面质量管理制度,管理落实到每一个施工工序和细节上,确保施工按设计要求及相关规范进行;凡是从事基坑支护工程设计、施工、监理的主要人员都必须经过专门培训,持证上岗;坚持见证取样制度,对进场材料严格把关。对所使用的材料、配比进行试验检查,在达到质量要求和具有合格证后方可使用。
(2)基坑开挖过程中应根据监测数据进行信息化施工,及时对开挖方案进行调整,当监测数据超过报警值时,应及时通报设计、监理等有关部门,基坑开挖后应连续施工,减少基坑暴露时间,并循分层、分段、对称平衡的开挖原则。
(3)核验水准点及坐标点的正确性和保护措施,审查水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中现场工程师要随时对基坑的开挖尺寸,水平标高和边坡坡度进行检查,随时注意基坑的变化,做好各种施工纪录,施工完成后提交完整的规范的竣工资料。
(4)推行信息化施工,包括预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。由于深基坑开挖过程中,边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性,地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响,特别在基坑有基础埋置较浅的建筑,或有重要的地下电缆和市政管线,很难从理论上预估出现的问题。因此,必须加强观测,进行信息化施工,根据土层位移的时空效应,及时掌握土体变形特性,
边坡的稳定状态和支护效果,发现异常情况及时采取措施,预防边坡失稳和周围建筑沉降等事故发生。
(5)围护结构的施工质量及土方开挖的合理组织也是开挖成败的关键之一。良好的施工质量和合理的施工组织可以弥补设计上的某些不足,反之,低劣的施工质量和错误的施工组织会使合理的设计付诸东流,在这方面有着许多深刻的教训。此外,施工前要充分估计各种可能出现的情况,当出现险情时,准备可供选择的应急措施,以免险情出现时,措手不及,延误抢险时机,导致工程失败,造成严重损失。
4结语
深基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
参考文献:
[1]陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材,2006(4)
[2]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息,2007(13)
[3]张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报,2003(04)
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