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摘要:基坑支护技术是房屋建设过程中的重要组成部分,它的施工质量直接影响房屋建设的总体质量,深基坑因为其开挖深度过高,或其地质条件、环境限制等,极易造成危险事故的发生,产生社会经济损失,甚至威胁现场人员生命安全。因此,土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用分析意义重大。本文通过对深基坑的特点以及支护技术类别进行分析,研究该支护技术类别在土木房屋建设中具体的应用情况,有利于今后土木工程房屋建设中深基坑支护选择适合的技术类别。
引言:我国目前对土木工程房屋建设的质量标准提出了更高的要求,深基坑支护技术作为有深基坑应用的土木工程房屋建设的首要工序,它的有效应用,不仅可以提升房屋建设的施工安全,还能够为房屋建筑的整体施工水平提供有效的保障。但是,随着我国社会经济的不断发展,人们的生活质量不断提高,高层建筑的数量越来越多,我国城市用地越来越紧张,建筑间距也越来越小,这对深基坑支护施工影响很大。因此,当今社会深基坑支护技术应用的分析与研究是必不可少的。
一、深基坑施工特征概述
深基坑是指开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。或者是开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护[1]。
1、深基坑支护的目的与作用
深基坑支护是土方开挖和建筑物地下部分施工的必要条件,它通过排水、降水、截水等措施,保证施工作业面位于地下水位之上,给地下室施工提供足够的作业面,是保证基坑周围土体稳定的前提。而且,深基坑支护还会保护基坑四周的地下管道、管线等设施,使其在土木房屋建设期间不受损害,保证坑壁士体不变形,使土体的水平、垂直位移控制在一定范围内。
2、深基坑支护特点
(1)综合性强
深基坑工程因其复杂程度高、危险系数大等特点,需要各方专业性的配合,一般都会涉及工程地质、结构工程、土力学、施工技术、渗流理论和监测设计等。因此需要各方及时沟通,发现问题,解决问题,保证深基坑施工技术完整性,施工流程明确性。
(2)临时性和风险性大
一般情况下,基坑支护是临时措施,支护结构的安全储备较小,风险大。以下情况都会造成深基坑支护危险发生:在房屋建设工程调查阶段,对周围环境调查不够,如临近建筑物的地下情况调查不明、地质勘查不详细等。在房屋建设工程设计阶段,选用的设计方法有误,土的物理力学性质指标计算有误,荷载估计不足等。在房屋建设施工阶段,不适当地施工荷载、基坑超挖、回填土不密实等。
(3)独特性
工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大,除水文、地质条件之外,基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、房屋建设工程自身特点以及周围场地条件也会影响深基坑支护技术的选择。因此,同一城市同一区域的深基坑支护技术选择也各有差异。
(4)环境条件要求严格
基坑支护施工过程中气候、季节、周围水体等均会产生重大变化,而基坑周围的建筑、地下结构、管道管线和地铁等严格限制基坑变形。以上特点决定了基坑工程设计、施工的复杂性。
二、土木工程房屋建设中深基坑支护分类及应用
1、连续墙
地下连续墙除了作为建筑主体的地面侧墙,还起到围护地基的作用。它利用混合浇灌混凝土、钢筋笼,使泥浆护壁下面建立一个混凝土墙,但它却有一些缺陷,就是在实际的施工中,不能获得较好的环境效益及经济效益[2]。深基坑中使用地下连续墙的优点有:施工作业震动少、噪音低;地下水渗入量少;墙体强度大、结构稳定性高;操作简便、缩短工期。因此,地下连续墙多用于地质较差、防渗要求较高、环境较复杂且深度较大的地基中。
2、搅拌水泥土桩支护
搅拌水泥土桩支护,也就是通常所说的深层搅拌支护,它是将那些以灰色作为地质外观,天然孔隙等于或者大于一,且天然的含水量高于液限的硬化剂与细粒土掺杂到一起搅拌[3]。其目的是建设连续搭接水泥柱状的具有较强的稳定性及强度的加固围墙。搅拌水泥土桩支护不仅可以有效防渗,还在一定程度上起到护土的效果;但是对噪音较大,对环境污染较严重且水泥桩柱可能会产生较大位移。所以,在使用搅拌水泥土桩支护时,会在水泥桩柱之间起拱、加墩。搅拌水泥土桩支护通常应用在质地松软、土质粘度大且附近对噪音限制较小、周围无较大建筑物或构筑物的地基。
3、土钉墙支护
土钉墙又叫喷锚网挡墙或者喷锚网加固边坡,它是在在天然土墙上打入粗钢筋、角钢等,通过土体与土钉进行来回的摩擦,产生作用,提高边坡自身的稳固,确保进行基坑开挖的时候自身边坡的稳固程度[4]。在实际施工过程中,开掘过程中就会打入墙钉,同时,还会铺设钢筋网、喷射混凝土。土钉墙支护适用于现场狭小,放坡困难,有相邻建筑物且有土质是具有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结的砂土边坡以及适用于地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况。
4、加劲水泥土搅拌桩法
加劲水泥土搅拌桩法又叫SMW工法,是指在水泥中植入钢管、H形钢条或者拉森式钢板,对水泥土搅拌桩进行加劲,这种搅拌桩,结合了泥土墙的防水性以及钢材料的刚度性能,既避免了钢材料易受压变性的特性,又实现了护土防水的作用。但是,此支护要求较高的技术支撑,因此,它的应用还不是很广泛,在较深基坑中,几乎不被使用。
5、柱列式的灌注桩支护
柱列式的灌注桩排桩深基坑支护技术在我国的土木工程房屋建筑中应用的很广泛,柱列式的灌注排桩深基坑支护技术在施工过程中首先要确保技术的安全性。在应用柱列式的灌注排桩深基坑支护技术进行桩柱浇筑工作时,可能会造成土壤及岩层的松动破损,使得深基坑内灌注很多杂物,因而在进行土木工程房屋建筑时,要选择高压注浆的模式,更好地保障房屋建筑的安全性,提高房屋建筑的稳定程度[5]。柱列式的灌注桩支护通常适用于单桩承载力要求较高的高层房屋建筑或者在地质条件复杂、持力层埋藏深、地下水位高等情况下。
三、总结
深基坑支护技术在我国土木工程房屋建设施工过程中的应用,它在很大程度上提高了房屋建设施工的安全性以及房屋建筑的稳定性。综上所述,在土木工程房屋建筑过程中运用深基坑支护技术时,必须要注意结合周边施工环境,水文、地质条件以及房屋建设工程自身结构要求,选择合适的深基坑支护方案,并在施工过程中注意各方案存在的显性和隐性风险,对方案实施的操控过程及步骤进行细化,降低施工风险。
参考文献
[1]危险性较大的分部分项工程安全管理办法[J].岩土工程界,2009,12(06):2-5.
[2]林凤梁.房屋建筑工程中深基坑处理技术的应用[J].门窗,2013(08):382+384.
[3]李帆,邹波.试分析土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用[J].建材与装饰,2016(32):34-35.
[4]桑林,王河勇.土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(09):180.
[5]覃宁.浅谈土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用[J].科技风,2019(20):109-110.