打桩引起的基坑开挖问题及应对策略分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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打桩引起的基坑开挖问题及应对策略分析

程世杰

浙江之江工程项目管理有限公司德清分公司浙江德清313200

摘要:建筑工程施工中,将会涉及到许多施工技术,此时就应当做好把控工作,基于各类技术应用方式进行分析和探讨,但是,纵观整体的建筑工程施工质量仍旧难以得到大幅度提升,这一过程中伴随着许多的质量问题,其中的基坑开挖问题就是典型代表,笔者针对打桩所引起的基坑开挖问题进行分析和总结,而后提出了切合实际的建议。

关键词:打桩;基坑开挖问题;应对策略;分析

随着城市化进程的不断加快,使得城市功能也在不断增加,此时的城市交通也越发严峻,这时无疑会使得城市用地越来越紧张,城市空间的供需矛盾也在不断加剧,由此可见,土地资源体现出了不可再生性和稀缺性,此时的城市建筑逐步向高层建筑发展,逐步将一部分城市改功能的转入到地下,将城市地下空间资源的利用率放至最大,比如,停车库、地铁以及地下人行道等等,这样可以保持原有的城市格局,还能一定程度的减少城市中土地资源的供需矛盾,城市地下空间的开发和利用,会为建筑施工工作的落实带来许多压力,大中型城市建设环节,地下管线较为繁杂,基坑开挖已经成为必然,与此同时也会给地下设施、周边建筑物或是道路管线等带来极大的负面影响,因此,应当针对针对这些问题,给以相对应的解决策略。

一、工程实践分析

(一)工程状况

某基坑工程位于大楼建筑群之内,其中部分紧邻周边建筑群的地下室,与此同时,距离城市道路相对较远,给附近地下管线所带来的影响也较小,地下水位为半米,此基坑宽度在35米,深度为8米,附近建筑物地下室外边墙仅距离围护桩边缘一米,地下室宽十八米,地下室高为五米,基坑开挖分三次进行,每开挖一次就应当加上一道支撑,此为一工况,共考虑三个工况,随着开挖进度的推进,水泥工位移场无论从深度上还是范围上,都在不断扩大,此时的基坑支护结构也在不断的变形,内部支护结构的变形及其深度在不断移动,坑底也有不同的回弹现象。

(二)实践结果探究

其一,此工程桩基多位密集群桩,桩数相对角度,与此同时,其实际间距也较小,打桩过程中将会产生许多的挤土,在淤泥质土层之中将会产生超孔隙水压力,其实际渗透性能将会受到不利影响,持续数月后方可得以消散,打桩过程中的挤土将会使得土体向上侧移或是隆起,此工程中的淤泥粉质粘土平均层厚度为二十二米,最厚位置为二十五米,呈现流塑状或是软塑状,灵敏度大于4,为典型的灵敏度粘性土。打桩环节桩侧土的扰动情况较为严重,对于桩的约束力度也就相对较小,基坑开挖过程中的上覆荷载也会有明显的差异[1]。

其二,桩的侧移本身也与桩身持力层和土层的深度和稳定性具有直接关联。此工程的桩长约为三十米,进入稳定土层约有八米,进入粉砂持力层有两米,桩长中3/4都处于流塑状态的淤泥质土层之内,因为插入硬土层的长度相对较小,此时可以将下部硬土层和桩尖之间的关系视作为约束性的关系,如若上层软土层为流塑状态,此时的桩端也会体现出倾斜失稳现象,事实上桩在不稳定的状态之下,外力使桩出现偏位现象,最终大多会引发桩体倾倒事故。

其三,施工过程中,台桩机大多都是朝着一个方向进行的连续打桩,这一过程中的挤土作用相对较大,超孔隙水压力将会聚集在一个位置,先入土的桩给后入土的桩所带来的挤压偏移作用较为显著,因此,打桩顺序较为重要。可本着先密后疏、先内后外的原则,呈现着辐射状进行对称开展,以电厂建设为例进行分析,应当先打汽机基础,而后再按照顺序除氧,以此来改善桩的偏位现象,要想使得孔隙水压力逐渐消散,就应当对每个班的打桩数量进行限制,这是必要的工作内容[2]。

此工程处于工程施工的紧急阶段,很容易出现无法控制打桩顺序或是打桩速度的现象,初步对现场施工结果进行监测,可发现预制桩施工速度如若过快,此时地基土层的超净孔隙水压力将会相对较高,无法及时消散殆尽,这就会使得预制桩出现抬升或是偏位的现象。

二、探究应对策略

基坑工程所涉及的技术手段相对较多,属于相对系统的工程,和场地工程地质勘察、施工开挖、降水、现场监测、支护结构设计、基坑稳定和临近场地施工这些因素都具有直接关联,施工之前应对岩土性质、工程要求、地下水动态、地质条件、场地环境以及气候变化等各类问题提前控制。

(一)注重沉桩给土质带来的影响

基于施工工期和沉桩速度快的密集群桩工程,可借鉴以下应对策略,避免出现工程事故,其一,沉桩环节可通过塑料排水板或是搭设袋装沙井的方式,防止空隙水压力一定程度的提高。其二,支护结构设计需要对超空隙水压力给土体带来的影响予以掌握,力求使得每一项物理力学性质指标的取值都更为可靠,特别是在工程桩结束以后,应测试土体,累计施工经验,保证施工和设计水准。其三,坑内土方开挖环节,可通过预降水的方式,雨季施工应当着重注意。其四,运用钻孔取土的沉桩方式,降低挤土所带来的空隙水压力[3]。

(二)着重关注降排水

基坑降水的涌水量与许多因素都具有密切联系,比如,补给边界条件、水文地质条件和基坑形状等。实际的降排水施工过程中,应当提前结合基坑深度的需求,参照工程地质勘查报告中的内容,汇总其中所要求的水温地质条件,对基坑的大致涌水量予以确定,以此来确定井点的数量,参照具体情况,择选最为适宜的抽水设备,深基坑工程降水的实际深度较大,所以,可以采用耗能少、成本低、安装便捷和效率高的潜水泵或是深井泵[4]。

另外,基坑周边所用的并非渗水挡土墙,那么,可选择取消坑外降水,在此过程中,可在外侧实施回灌行为,尽可能降低期初的抽水速度,使得漏斗线的坡度逐步减缓,对坑内降水深度进行良好把控,通常情况下,降水深度通常要保持在半米到一米之间,使得挡土墙的入土深度得到保证,避免出现管涌问题[5]。

结束语

综上所述,基坑和周边相邻建筑物的桩基础之间是互为影响的,基坑开挖将会给周边建筑物桩基础带来不利影响,因此,应当正视基坑开挖过程中的问题,并进行总结和归纳,制定相对应的解决对策。值得一提的是,临近桩基础将会对周边土体起到骨架和支撑作用,对基坑周边土体的侧向土压力予以分担,这一过程中,将会减少基坑围护墙体的侧向位移或是侧向土压力,对基坑开外工作的落实极其有利,由此可见,基坑开挖过程中,应当着重关注基坑开挖问题,并精心设计,保证周边建筑不受破坏。

参考文献

[1]郭文林,千荣强.对打桩引起的基坑开挖问题及桩基标高影响的分析[J].建筑工程技术与设计,2014,15(27):807-807.

[2]胡铮.论打桩引起的基坑开挖问题及桩基标高影响分析[J].科技创新导报,2014,25(1):108.

[3]刘慧.打桩引起的基坑开挖问题及桩基标高影响分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(36):865.

[4]陈畅.基坑开挖对临近工程桩受力及位移影响的数值分析[J].建筑工程技术与设计,2017,18(11):2424-2424.

[5]张懿.既有深基坑加固改造工程施工研究[J].住宅与房地产,2017,32(6):230-230.