深基坑支護(hù)在建筑工程的應(yīng)用

時(shí)間:2022-01-12 08:45:30

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深基坑支護(hù)在建筑工程的應(yīng)用

摘要:深基坑施工有著多種多樣的支護(hù)技術(shù),具體使用哪種深基坑支護(hù)技術(shù)需要考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況和深基坑的施工要求。深基坑支護(hù)技術(shù)包含鋼板樁支護(hù)技術(shù)、土釘墻支護(hù)技術(shù)、排樁支護(hù)技術(shù)、地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)、深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)、混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)、SMW工法等。本文對(duì)常見的深基坑技術(shù)進(jìn)行了介紹,以供參考。

關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù);施工技術(shù);建筑工程

隨著建筑工程地下建設(shè)深度不斷加大,對(duì)深基坑施工和深基坑支護(hù)提出了更高的要求。深基坑支護(hù)施工經(jīng)常會(huì)面臨非常復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,如沿海區(qū)域、地下水位較高的區(qū)域、土層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域,深基坑支護(hù)的質(zhì)量會(huì)對(duì)深基坑施工的安全和建筑工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響,需要根據(jù)實(shí)際的水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境的要求及不同支護(hù)型式的特點(diǎn)、造價(jià)等綜合考慮選擇合適的深基坑支護(hù)技術(shù)。

1深基坑支護(hù)的三種不同類型

深基坑支護(hù)按照受力的不同可以分為三種類型的支護(hù)方式:第一種是主動(dòng)受力的支護(hù)方式。這種方法是讓土層和支護(hù)在彼此受力的情況下增加穩(wěn)定性,以土釘墻支護(hù)和攪拌樁支護(hù)為代表。第二種是被動(dòng)受力的支護(hù)方式。土層結(jié)構(gòu)存在著不同的強(qiáng)度,被動(dòng)受力支護(hù)能夠通過支護(hù)承受土層壓力以防止土層變形,以地下連續(xù)樁支護(hù)和灌注樁支護(hù)為代表。第三種是主動(dòng)受力和被動(dòng)受力組合的支護(hù)方式。組合支護(hù)能夠綜合各種支護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn),最大程度保證支護(hù)的質(zhì)量和深基坑的穩(wěn)定性,組合支護(hù)在現(xiàn)代建筑工程的深基坑施工中得到了廣泛使用。

2深基坑支護(hù)技術(shù)的具體運(yùn)用

2.1鋼板樁支護(hù)技術(shù)分析

鋼板樁按分類有槽鋼鋼板樁使用于基坑4m以內(nèi)的基坑,軋鎖口鋼板樁使用于開挖深度7~10m的基坑。軋鎖口鋼板樁支護(hù)技術(shù)中的鋼板是深基坑支護(hù)的重要材料,鋼板樁的鋼材主要為型鋼,這種鋼材的表面存在一定的槽口,比較常用的有熱扎型鋼,代表為拉森鋼板樁,適用于軟土地層和開挖寬度較小的深溝槽。在深基坑施工土方開挖前,沿基坑邊將鋼板連續(xù)打入土層,同時(shí)要做好鋼板之間的連接,確保鋼板能夠起到很好的擋土及防水效果。在土方開挖時(shí)分層開挖土方并施作圍檁、支撐,基坑內(nèi)工程完成后拆除回收鋼材,鋼板樁支護(hù)技術(shù)具有易上手、成本較低和操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),能夠徹底將深基坑中的土層與水隔絕開來,在穩(wěn)定土體結(jié)構(gòu)的同時(shí)還具有防滲水的功能。但是鋼板樁支護(hù)技術(shù)的使用對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)有著較為嚴(yán)苛的要求,鋼板樁支護(hù)技術(shù)不可以在山地地區(qū)或堅(jiān)固地層使用,在軟土地層、及深溝槽開挖支護(hù)中最常用。

2.2土釘墻支護(hù)技術(shù)分析

土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù),其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同,它是起主動(dòng)嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國華北和華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深10m以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。在深基坑施工中應(yīng)用土釘墻支護(hù)技術(shù)對(duì)于提高建筑地基穩(wěn)定性具有重要的作用。進(jìn)行土釘墻支護(hù)施工的時(shí)候需要將細(xì)長(zhǎng)桿緊密地插進(jìn)基坑邊坡的土層中,要確保細(xì)長(zhǎng)桿高密度地排列在一起,之后要將鋼筋網(wǎng)鋪到上面,在噴錨的作用下對(duì)深基坑的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),噴錨支護(hù)技術(shù)在深基坑支護(hù)技術(shù)中非常重要,一般會(huì)與錨固支桿和鋼網(wǎng)等工具搭配使用[1]。土釘墻支護(hù)技術(shù)可以與其他支護(hù)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,發(fā)揮各個(gè)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。需要注意的是,如果深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水位較高或者地下管線復(fù)雜,則不適宜使用土釘墻支護(hù)技術(shù),土釘墻支護(hù)技術(shù)通常會(huì)在地下水位較低和降水少的區(qū)域中使用。

2.3排樁支護(hù)技術(shù)分析

排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)包括灌注樁、預(yù)制樁、板樁等類型樁構(gòu)成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。深基坑以鋼筋混凝土灌注樁最為常見,鋼筋混凝土灌注樁排樁支護(hù)使用于7~13m基坑,地底土質(zhì)為塑性較好的粘土。地下水位豐富的地區(qū)多采用雙層攪拌水泥灌注樁。應(yīng)用排樁支護(hù)技術(shù)時(shí)要將所有的樁柱都整齊地列到一起,灌注樁是由鋼筋混凝土制成的,施工人員需要將灌注樁有序地插入深基坑四周土層中。施工人員可以在相鄰灌注樁之間使用鋼筋混凝土,以此來提高深基坑支護(hù)和建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。灌注樁排樁支護(hù)施工可以按照不同的排列方式進(jìn)行支護(hù),如拉錨式的排列方法或者錨桿式的排列方法。運(yùn)用排樁支護(hù)技術(shù)的時(shí)候要合理分布鉆孔樁和挖孔樁,通常鉆孔樁會(huì)隨著基坑深度的加深而不斷加大排列密度,灌注樁之間距離太遠(yuǎn)就無法起到牢固土層和保護(hù)深基坑的作用,距離太近又會(huì)浪費(fèi)鋼筋混凝土材料和增加無用的工作量,所以施工人員要考慮實(shí)際的擋土效果和灌注樁的間隔距離。使用排樁支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)施工基本不會(huì)破壞原本的地質(zhì)環(huán)境,但是排樁的過程中需要使用專門的機(jī)械,機(jī)械運(yùn)行發(fā)出的聲音會(huì)對(duì)周圍居住的居民產(chǎn)生較大影響。

2.4地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)分析

應(yīng)用地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)時(shí)往往要有充足的資金支持,高額的成本費(fèi)用使地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)很少在建筑工程深基坑支護(hù)施工中使用。但是不可否認(rèn)的是,地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)在深基坑支護(hù)中具有多方面的優(yōu)點(diǎn),具有極強(qiáng)的實(shí)用性、安全性和穩(wěn)定性,能夠滿足建筑基礎(chǔ)的承重需求,保證深基坑施工和建筑施工的質(zhì)量,是一種比較關(guān)鍵的深基坑支護(hù)技術(shù)。地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)是地下連續(xù)墻支護(hù)的基礎(chǔ),在施工中需要先使用水泥漿進(jìn)行護(hù)壁處理,挖槽的過程中要密切注意地下連續(xù)墻的厚度和深度,根據(jù)施工方案中的分段安排進(jìn)行分段挖槽。接下來要裝入鋼筋骨架并通過導(dǎo)管將多余的泥漿從地下導(dǎo)出去,最后通過注入混凝土來形成鋼筋混凝土墻,通過連續(xù)不斷的鋼筋混凝土墻來進(jìn)行擋土和防水[2]。

2.5深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)是深基坑施工中比較基礎(chǔ)的施工技術(shù),深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用中需要使用一種特定的媒介材料,這個(gè)材料就是固化劑。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)還會(huì)用到深層攪拌機(jī),深層攪拌機(jī)要在深層基坑上把軟土和固化劑攪拌均勻,使二者完全融合到一起并形成完整的樁體結(jié)構(gòu),固化劑和軟土的結(jié)合能夠極大增加土層的穩(wěn)定性,通過深層攪拌樁支護(hù)的軟基硬結(jié)令地基具有足夠的強(qiáng)度和韌性。施工人員使用深層攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌可以改善土層原本的性能,令松軟的地基變得更加穩(wěn)固,所以深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)經(jīng)常被用于軟土地基的支護(hù)施工中,通過樁支護(hù)或墻支護(hù)的形式對(duì)深基坑的軟土土體進(jìn)行加固。深層攪拌樁支護(hù)具有很好的支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)用該技術(shù)不需要準(zhǔn)備太多的水泥材料,也很少會(huì)影響附近的建筑物和自然環(huán)境。但是在使用深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)時(shí)還要掌握深基坑現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境條件,根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件來分析技術(shù)應(yīng)用的可行性和支護(hù)的效果,在進(jìn)行深層攪拌樁支護(hù)施工之前做好充分的準(zhǔn)備[3]。

2.6混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)

混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)是深基坑支護(hù)施工中最常見的一種支護(hù)方法,在我國得到廣泛的應(yīng)用。其多用于坑深7~15m的基坑工程,在我國北方土質(zhì)較好地區(qū)已有8~9m的臂樁圍護(hù)墻。深基坑開挖深度不斷加深時(shí),深基坑施工和支護(hù)的難度也越來越大,對(duì)施工安全和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求,使用混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控混凝土材料的質(zhì)量,要保證混凝土灌注樁的基本性能符合土質(zhì)條件和深基坑支護(hù)的基本需求,要控制好混凝土灌注的質(zhì)量。在灌注之前要精確計(jì)算灌注面的高度以及混凝土樁支護(hù)的強(qiáng)度,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來安排鋼筋的數(shù)量,確認(rèn)無誤后就可以進(jìn)行澆筑。該支護(hù)技術(shù)經(jīng)常在高層建筑的深基坑支護(hù)中使用,包含兩種灌注方式:第一種是經(jīng)常被使用的鉆孔灌注樁支護(hù)。鉆孔灌注就是使用專門的鉆孔機(jī)械對(duì)地面進(jìn)行鉆孔,將孔清理干凈后就可以進(jìn)行灌注。第二種是沉管灌注樁支護(hù)技術(shù)。這種灌注方式需要讓鋼管進(jìn)到土層內(nèi)部,在鋼管的作用下形成灌注孔。混凝土灌注樁支護(hù)的特點(diǎn)有:施工時(shí)無振動(dòng)、無噪音等環(huán)境公害,無擠土現(xiàn)象,對(duì)周圍環(huán)境影響小;墻身強(qiáng)度高,剛度大,支護(hù)穩(wěn)定性好,變形小;當(dāng)工程樁也為灌注樁時(shí),可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時(shí)在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū),需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對(duì)整體性較差,當(dāng)在重要地區(qū),特殊工程及開挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重。

2.7SMW工法

SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等(多數(shù)為H型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等),將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來,使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為:施工時(shí)基本無噪音,對(duì)周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠,凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用,特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕;可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻,在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H型鋼等受拉材料,則大大低于地下連續(xù)墻的費(fèi)用,因而具有較大發(fā)展前景。

3結(jié)語

建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展與基礎(chǔ)建設(shè)水平的提高有很大關(guān)系,深基坑施工質(zhì)量是建筑工程施工安全和質(zhì)量保證的重要條件,有效的深基坑支護(hù)又是提高深基坑穩(wěn)定性的重要保障。在支護(hù)之前應(yīng)當(dāng)充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件并選擇最恰當(dāng)?shù)纳罨又ёo(hù)技術(shù),確保深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性和土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,確保建筑工程的基礎(chǔ)工程足夠牢固和安全。

參考文獻(xiàn):

[1]陳鵬.深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J].四川水泥,2021(5):178-179.

[2]余磊.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].綠色環(huán)保建材,2021(4):116-117.

[3]傅剛良.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用[J].居舍,2021(10):40-41,43.

作者:賴葉琴 單位:福建成森建設(shè)集團(tuán)有限公司