复杂环境下深基坑支护施工技术

(整期优先)网络出版时间:2019-10-21
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复杂环境下深基坑支护施工技术

苏祖侠

中建八局第一建设有限公司山东250100

摘要:受到我国部分地区自身复杂的地质环境的影响,一些建筑工程在施工的时候面临的问题越来越复杂,其中,深基坑工程作为建筑工程的重要基础,如果不能因地制宜地根据当地的地质环境,有效地处理深基坑开挖和支护施工过程中所面临的一系列问题,必将对工程的质量产生不容小觑的负面影响。本文对复杂环境下深基坑支护施工技术进行探讨。

关键词:复杂环境;地质结构;深基坑支护;施工;技术

一、深基坑支护施工技术的特点

1、施工条件的复杂性

当前我国居民在经济条件日益成熟的条件下,对自身的居住环境和建筑的安全性等方面也提出了愈来愈高的要求。同时,我国的东部沿海地区作为带动我国经济发展的重要纽带,其建筑市场的力量也不容小觑。然而,由于沿海地区自身的地质较为疏松,同时其地下结构相对而言也不够稳定,进行基坑工程所需面临的地下条件更是复杂难以预测,这就给许多建筑企业的深基坑支护施工过程带来了不容小觑的挑战。一旦建筑工程方如果不能妥善地进行基坑开挖的一系列措施,不仅会危机建筑物自身的寿命和安全性,还会对周围的建筑物造成一定的威胁。再者,许多城市的地下都埋藏着复杂的老旧管线,其分布错综复杂,如果在开挖深基坑的时候,建筑方没有做好这些管线的处理工作,也会影响其工作的效率和安全度。

2、施工过程具有安全风险

施工事故是许多施工工程都无法避免的一大安全风险,尤其是对于深基坑施工这样的短期临时施工工程而言,由于其施工的条件较为艰巨,同时又面临着复杂的施工条件,因此,一旦欠缺相应的人员培训,抑或是安全措施等方面有所疏漏,必将会导致较高的安全风险。

二、当前深基坑支护施工技术存在的不足之处

1、边坡修理工作不到位

边坡修理工作的顺利完成依赖的不仅是专业的施工工艺,同时还有施工人员的敬业精神和负责任的态度。但是当前在许多的深基坑工程中,我们都能发现许多施工人员并没有经过严格的培训,而且在施工的过程中没有做好充分的防护措施,对于边坡修理工作也是抱着马虎应付的态度,这就使得边坡修理的效果大打折扣,进而严重地影响了深基坑支护施工的最终质量。

2、实际施工工作和施工设计存在一定的差距

好的深基坑支护工程必然离不开符合实际情况并且能够高度指导施工过程的施工设计。但是当前许多的建筑工程由于没有充分地考虑到不同的施工条件对工程可能造成的不同的影响,尤其是各地区不同的水文情况、不同的地质情况和地下结构等因素,这就使得设计师所设计出来的图纸一到了施工现场就出现“失效”的情况,从而导致施工过程的难度大大增加了。因此,在对深基坑支护工程进行施工设计的时候,切勿采取“一刀切”的方法,而应当实地考察不同的地理条件,以确保施工图纸和实际的施工情况之间的差距能够在最大程度上降低。

三、深基坑支护施工工程的几大技术要点

1、钢板桩支护技术

使用钢板桩支护技术进行深基坑支护施工的主要优点就是其所需耗费的资金量较小,因此能够为资金不充分的建筑工程节约不少的施工成本。因此长期以来,许多建筑工程都会采用这一技术来作为自身的深基坑支护施工技术。但与此同时,钢板桩支护技术也拥有其使用的天花板和限制点,那就是在使用这一技术的时候,基坑的开挖深度只能处于三米以上,七米以下这个区间之内,一旦其工程建设需要更高的建筑高度,钢板桩支护技术将无法满足其需求。除此之外,如果建筑的施工过程是位于软土底层之上,那么如果开挖的地基深度到达七米这个深度时,那么这一技术的使用效果将大打折扣。

2、土钉支护技术

在土钉支护技术的施工过程中,其一般会借助土钉和土体相互作用所产生的力量,来确保土体得以加固,同时使其稳定性得到更好的保障。在一般情形下,深基坑支护施工过程中,之所以会出现土体的变形问题,一般有以下两种力量的原因:一是弯矩作用,二是拉力作用。因此工程方必须在使用土钉支护技术的时候,注意以下几个方面:首先,土钉拉拔试验是检验土钉在实际使用过程中能够产生的拉拔力度大小的重要方法,因此这一试验的进行必须在第三方检测单位的监督下进行,如此才能够使其效果得到确保。其次,必须先做好钻孔的深度测算,同时确保其深度符合钻机的长度,才能够进行钻进。

3、地下连续墙技术

连续墙支护技术最早被欧洲人使用,但是如今已然不是欧洲人的专利。随着全球化浪潮的加快,近年来这一技术在世界各国的建筑工程中都得到了广泛的使用。不管是地下室的修建,还是挡土墙工程的推进过程,许多建筑企业都应用到了这一技术。而近些年来,如何在许多高层建筑物的设计过程中大力地、有效地开发地下空间的可使用性,提升对地下空间综合利用的能力,就成了许多建筑工程尤为关注的问题。因此,地下连续墙支护技术也就有了大展身手的空间,其在开挖地下深基坑,做好其支护施工的过程中扮演着越来越重要的角色。

三、复杂环境下深基坑支护工程优化设计

第一,选择正确的基坑支护设计方案。在深基坑支护方案选择的过程中,首先要面临的就是基坑支护的方法,即:明挖顺作法、盖挖逆作法。其中,前者对施工工艺的熟练程度有着一定要求,且该支护方法的结构体系是单独存在的。而后者则是以主体施工为基础,减少了临时支护方式的使用频率,同时也会对深基坑内部的变形情况以及建筑周围环境产生较小影响,但是该方法的施工难度相对较大,所需施工周期较长。就上述工程来讲,笔者建议选择明挖顺作法。第二,灌注桩加钢管内支护设计。在通常情况下,施工单位会选择围护墙深层搅拌水泥土的方式来进行加固,这种方式虽然较为经济,污染较小,但是对于长度较大的坑来说,其位移以及厚度较大,需要增加起拱或加墩等环节,操作繁琐。而灌注桩加钢管支护设计具有一定的优点,如:承载能力较大、施工难度较低,不需要大面积开挖,多用于7-15m的基坑及软粘土、砂土地区,上述工程的基坑深度为8m左右,土质情况也基本符合该方式,因此,使用钻孔灌注桩方式进行支护加固有着一定的优势。第三,双排桩门式钢架支护设计。在基坑支护工程中,地下连续墙是较为常见的支护方式,这种方式的刚度较大且支护效果最好,适合在复杂环境中应用,但是受到机械的限制,使得其不能够像灌注桩一样灵活应用,通常会采用逆作法施工(与该工程的顺作法相悖),适合深度较大的工程。而双排桩支护方式能够灵活应用,几乎不受机械的限制,在刚度上也能够满足工程需求,与此同时,为了将支护工程的效用发挥到最大,可以在双排桩之间增加高压旋喷桩,增加挡土、防水的作用,同时也能够加强土层的支撑效果,提升抗力性能。第四,SMW工法。鉴于工程所在地点的特殊性,曾经考虑到用高压旋喷桩加强支护,该方式的施工较为紧凑、占地少且产生的噪声较小,适合闹市区的工程。但是该方式施工中有大量的泥浆排出,容易引起污染,且不适用于地下水流速过大的地层。因此,改用SMW工法代替,该方法施工无噪声、结构刚度可靠、防水性能较好,能够配合其他方式进行深基坑的支撑,适用于粘性土、粉土、砂土等。

结束语

近些年来,我国的居民越来越关注自身的居住的建筑的安全性能能否得到高度的保障,以此建筑企业也就面临着更为严峻的建筑安全性的考验。而在建筑企业的施工过程中,深基坑支护工程始终是一个基础性的工作。然而由于深基坑的开挖和支护的施工容易受到复杂环境的影响,因此更需要建筑企业深入探讨其关键技术并加以改良,不断提高深基坑支护施工的综合能力。

参考文献

[1]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术,2014,40(7):30-33.

[2]钟世鸣.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].江西建材,2015(03):79.