论述建筑工程中基坑开挖支护施工技术
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论述建筑工程中基坑开挖与支护施工技术摘要:本文对建筑工程中基坑开挖与支护施工技术的进行了论述。
关键词:基坑开挖;特点现状;施工技术
建筑工程施工的第一步就是打好地基。打地基看似容易,然而为了打下坚实的地基,在实际建筑施工过程中,要考虑好很多因素,比如在地基坑边界周围地面应设排水沟,对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。本文从浅地基与深地基的开挖与支护方面,阐述地基施工过程中运用的施工技术。
1.深基坑工程特点及现状
1.1 基坑越挖越深
或为了使用方便,或因为地皮昂贵,或为了符合城管规定及人防需要,建筑投资者不得不向地下发展。过去建1~2层地下室,即使在大城市也不普遍,中等城市更为少见。现在在大城市、沿海地区尤其是特区,地下3~4层已很寻常,5~6层也有。因此基坑深度多在10~16m间,在20m左右的也为数不少。
1.2 工程地质条件越来越差
这一点在某些沿海经济开发区较为突出。
1.3 基坑周围环境复杂
重要高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧,地上与地下管线
密布。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
1.4 基坑支护方法众多
诸如人工挖孔桩,预制桩,深层搅拌桩,钢板桩,地下连续墙,内支撑,各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护,此外还有锚钉墙等
2.浅基坑的开挖施工技术
在对浅基坑的施工前,要先进行测量定位,通过抄平放线,确定开挖地基的长度,按照放线进行分块分层挖土。通过观察施工地的土质和水文情况,来确定是在四侧或两侧直立开挖或放坡,以确保施工操作的安全性。(1)当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好,且没有地下水时,开挖基坑可以不必放坡,基坑长度应比基础长度稍长,确保不会发生坍方事故。(2)当开挖基坑土体含水量大,或基坑较深,或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖。(3)相邻基坑开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。(4)基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。当用人工挖土,基坑挖好后不能立即进行下道工序时,应预留一层土不挖,等到下道工序开始后再将地基挖至设计标高。(5)在地下水位以下挖土,应在基坑四周挖好临时排水沟和集水井,或采用井点降水的方法以利挖方进行。
3.浅基坑的支护施工技术
在对浅基坑进行支护施工时,主要采用以下支护施工技术:(1)斜柱支撑:将水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时。(2)锚拉支撑:水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端打入土中,另一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土,不能安设横撑时使用。(3)型钢桩横挡板支撑:沿挡土位置预先打入钢轨或者工字钢,然后在挖方的同时将挡土板塞进钢桩之间挡土,使横板与土体紧密接触。(4)短桩横隔板支撑:打入小短木桩或钢桩,部分打入土中,部分露出地面,钉上水平挡土板,在背面填土、夯实。(5)临时挡土墙支撑:沿坡脚用砖、石叠砌或用装水泥的聚丙烯扁丝纺织袋、草袋装土、砂堆砌,使坡脚保持稳定。适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放坡不够时使用。(6)挡土灌注桩支护:在开挖基坑的周围,用钻机或洛阳铲成孔,现场灌筑钢筋混凝土桩,在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。
4.深基坑的土方开挖
在深基坑土方开挖前,要认真谨慎地进行开挖的勘察,确保深地基开挖的顺利、安全进行。首先要详细确定挖土方案和施工组织;要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。深基坑工程的挖土方案,主要有放坡挖土、中心岛式挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构,后三种皆有支护结构;土方开挖顺
序、方法必须与设计工况一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则;防止深基坑挖土后土体回弹变形过大,施工中减少基坑回弹变形的有效措施,是设法减少土体中有效应力的变化,减少暴露时间,并防止地基土浸水。因此,在基坑开挖过程中和开挖后,均应保证井点降水正常进行,并在挖至设计标高后,尽快浇筑垫层和底板。必要时,可对基础结构下部土层进行加固;防止边坡失稳;防止桩位移和倾斜;打桩完毕后基坑开挖,应制订合理的施工顺序和技术措施,防止桩的位移和倾斜;配合深基坑支护结构施工;挖土方式影响支护结构的荷载,要尽可能使支护结构均匀受力,减少变形。为此,要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。
5.深基坑的支护
5.1 排桩或地下连续墙
通常由围护墙、支撑及防渗帷幕等组成。排桩有钢管桩、预制混凝土桩、钻孔灌筑桩、挖孔灌筑桩、加筋水泥土桩等多种类型。适于基坑侧壁安全等级一、二、三级;悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m;当地下水位高于基坑底面时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙。
5.2 水泥土墙
水泥土墙,依靠其本身自重和刚度保护坑壁,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌
水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型,通常呈格构式布置。适于基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kpa;基坑深度不宜大于6m。
5.3 土钉墙
土钉墙由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射的混凝土面层等组成。土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动起挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。适于用于基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地;基坑深度不宜大于12m;当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
5.4 逆作拱墙
当基坑平面形状适合时,可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱
墙和组合拱墙。对于组合拱墙,可将局部拱墙视为两铰拱。适于基坑侧壁安全等级宜为三级;淤泥和淤泥质土场地不宜采用;地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施。
结束语:
近年来,我国在基坑开挖与支护处理方面,结合我国的土质条件与施工特点,充分展现了基坑的加固、稳定作用,而且,随着施工方法的大胆创新,开发出具有我国特色的多种基坑加固方法,使得我国基坑支护形式呈现多样化的特点,在不久的将来,我国建筑