浅谈基坑支护施工技术与方法
2015-08-05
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核心提示:基坑开挖工作是建筑工程项目基础,其施工质量直接关系着项目建设的整体质量和安全,必须高度重视。基坑开挖过程中的支护工作是影响基坑开挖质量和施工安全的关键因素,基坑开挖前应详细勘察地质资料,基坑开挖过程中应注意各项指标的监控、边坡的支护以及施工监理工作。基坑支护常用方法包括挡土墙支护、水泥土桩墙支护等,需要根据现场实际情况选择最佳的支护技术与方法,现场施工必须严格按设计执行,各项施工应有标准依据和施工记录。
1基坑开挖概述
基坑开挖是指建筑工程初始阶段进行的地基施工初期工程,主要是在建筑工程范围内向地表以下施工足够深度以满足地基建设需要,并通过支护方式保持周边土层稳定和基坑干燥,确保地基施工质量和施工安全的工程。基坑开挖时需要提前对施工区域地质条件进行勘察,包括土层性质、项目建设目的、周边地质构造、地下水赋存、地下光缆等设施通过情况、市政管道等通过情况等等内容都需进行考察,同时进行基坑开挖设计,尤其是边坡支护的方法选择与设计,更是至关重要。
2基坑支护施工技术与方法分析
基坑支护施工应随着基坑开挖的进度及时跟进,基坑分层开挖,基坑边坡分段支护,随着土层的变化和施工要求的转变,基坑支护施工技术也应进行改进,根据现场实际情况选择最佳的支护方式,常用的基坑支护技术与方法如下。
2.1挡土墙支护技术
挡土墙支护属于较为简易的支护方式,该方法主要是通过在坡底夯实土层或是搭建坚硬平台,然后堆积土方、砖石等材料从而实现挡土,这种方法的施工成本低,但是效果有限。
2.2排桩墙支护技术
以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。包括灌注桩、予制桩、人工挖孔桩、板桩等类型桩构成的支护结构。此类支护,开挖后应及时支护,顶部应设钢砼冠梁连接。冠梁的宽度不宜小于桩径,高度不宜小于40cm,砼强度等级宜大于C20。排桩支护的基坑一次开挖深度为2m左右。基坑开挖后,排桩的桩间土防护可采用钢丝网混凝土护面、砖砌等处理方法。排桩宜采取隔桩施工,并应在灌注混凝土24小时后进行邻桩成孔施工。该技术虽然效果优秀,但是由于造价较高,因此多用于地质条件复杂的深层基坑开挖工程作业中。
2.3水泥土桩墙支护技术
由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构,主要指水泥土搅拌桩(包括加筋水泥土搅拌桩)或高压喷射注浆桩所构成的围护结构。桩与桩之间的搭接宽度应根据档土及截水要求确定。考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于150mm,不考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于100mm。当桩身设置插筋时应在桩顶搅拌完成后及时进行。插筋材料、插入长度等均按计算和构造要求确定。
2.4土钉墙支护技术
土钉墙指的是在坡面土体中钉入钢筋结构的土钉,然后再将土顶表面进行连接,从而将土钉、坡面土层形成一个固结整体,形成类似墙体效果的支护,施工时自上而下进行,可以采取直接嵌入钢筋钉或者是其他土钉的方法,也可以采取钻孔后注入水泥浆的方法实现土钉嵌入。土钉墙支护具有较高的抗震动性,且施工简易,施工后不会出现突发性的滑坡,坡面形成一个整体后其位移容易被控制和修复。
2.5锚杆支护技术
锚杆支护指设置于钻孔内,一端固定在开挖基坑的稳定地层中,另一端与工程构筑物相联结的受拉杆件。锚杆支护体系由挡土墙构筑物、腰梁及托架、锚杆三个部分组成。挡土墙构筑物包括各种钢板桩、各种类型的钢砼予制板桩、灌注桩、旋喷桩、挖孔桩等竖向护壁结构;腰梁可采用工字钢、槽钢或钢砼梁。腰梁放置在托架上,托架与挡土墙构筑物连接固定。一般锚杆间的水平距离不小于1.5m,垂直间距不小于2m,倾角水平向下10°~30°间。锚杆长度、锚固段长度及注浆强度等均按设计要求。
锚杆支护的优势在于施工完成后支护构建不占用基坑施工场地,且施工效率更高、效果更好,在施工过程中预应力的添加也是的边坡土地后期位移值更小,施工时必须注意基坑开挖工程应随时跟进支护工程,同时根据土层不同位置的地质情况选择具体的锚杆支护施工技术参数,从钢筋强度到水泥喷浆等参数都需要进行调整和计算,支护完成后定期查验位移值,超出警戒值时及时修复处理。
2.6SMW工法技术
也称劲性水泥搅拌桩地下连续墙施工技术,是以专用多轴型搅拌钻机在原地层向一定深度进行钻进,切削土体,同时在钻头处喷出水泥类悬浊液(固化剂)与地基土反复搅拌充分混合,在各施工单体搭接施工,然后在水泥土混合体未硬化之前在墙体中插入H型钢等作为其加劲材料,至水泥土硬化,形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的柱列式桩排挡土墙。
该法通过将水泥土搅浑注入后并将图层与钢筋固结,形成了更为坚固的挡土墙体,同时在施工过程中有效的避免了施工噪音污染和污水污染,施工周期和造价也更为合理,因此被国内建筑基坑开挖领域广泛应用。该方法施工时应提前施加预应力与保持钢结构的形状,同时根据现场实际情况选择型钢的分布形式和数量。SMW工法是当前较为先进的基坑支护技术之一,成本更低效果更好。
3基坑支护监控工作要点
基坑开挖和支护工作施工过程中应进行监控,即对施工现场地基沉降、边坡离层情况进行监测,同时制定严密的监控工作制度和预警机制,一旦出现超标情况及时进行处理,消除预警信息后方可继续施工,一般监控周期为每天一次。监控时的指标上限按照级别可分为一二三级基坑指标,护墙顶部移动值的上限值分别为一级3cm、二级6cm和三级8cm,墙体位移上限分别为一级5cm、二级8cm和三级10cm,地面沉降上限分别为一级3cm、二级6cm和三级10cm。如基坑地质条件较为特殊,可以根据具体设计方案选择监控上限指标。
4结语
综上可知,基坑开挖是建筑工程的基础,基坑支护直接关系着基坑开挖的安全和质量,因此基坑支护技术与方法的研究对建筑工程项目至关重要。不同的支护方法具有不同的施工工艺与流程,因此需要根据现场实际进行选择,如果选择不当不仅会影响基坑施工开挖的进度与安全,还会造成基坑开挖成本的浪费,作为现场工程技术人员,应立足岗位实际,结合理论研究成果与岗位实践经验,探索更好的基坑支护施工方法,推动基坑边坡支护技术的进步。
参考文献
[1]王宗鸣.基坑支护施工技术在某综合楼建筑工程中的应用[J].价值工程,2011(11):89-90.
[2]魏新江,余银,张世民.基于模糊灰关联投影法的深基坑支护方案优选[J].岩土力学,2011(S1):438-444.