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隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn),城市中可利用的土地空間越來(lái)越小,而民用建筑越建越高,同時(shí)基坑越挖越深,這就給深基坑建設(shè)帶來(lái)很大的難度。深基坑處理技術(shù)作為一項(xiàng)重要的工程技術(shù)其自身存在著一定的特殊性。以下從幾個(gè)方面出發(fā),對(duì)深基坑處理技術(shù)進(jìn)行了概述。
深基坑工程的支護(hù)體系涉及到較深的土方開(kāi)挖,保證基坑相鄰建筑物和地下管線的安全及正常使用,又要有阻斷地下水向基坑內(nèi)滲流、保證基坑內(nèi)施工作業(yè)面干燥的功能。
技術(shù)特點(diǎn)的有效分析是深基坑處理技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。深基坑工程具有的特點(diǎn):一是深基坑工程的支護(hù)系統(tǒng)是臨時(shí)性,難以起到安全保障的作用;二是深基坑的區(qū)城性及針對(duì)性較強(qiáng),因此要因地制宜;三是深基坑施工過(guò)程中計(jì)算過(guò)程相過(guò)較為復(fù)雜,涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、水力學(xué)等多學(xué)科,有較強(qiáng)的綜合性;四是深基坑平面形狀與深度、具有的蠕變體土體等使深基坑工程的時(shí)空效應(yīng)較強(qiáng);五是深基坑工程是包括設(shè)計(jì)支護(hù)體系、土方開(kāi)挖、監(jiān)測(cè)等多方面信息化施工知識(shí)的系統(tǒng)工程;六是開(kāi)挖深基坑對(duì)相鄰建筑物具有較大影響,具有較強(qiáng)的環(huán)境效應(yīng);七是工程量大及工期較緊、較高的質(zhì)量要求。
通常來(lái)說(shuō)深基坑處理技術(shù)往往是由兩個(gè)部分組成的,一是支護(hù)技術(shù),即通過(guò)在基礎(chǔ)外圍進(jìn)行灌注樁或預(yù)制樁的施工來(lái)促進(jìn)房屋建筑工程整體強(qiáng)度的有效提升。二是止水體系,即排水工作。應(yīng)當(dāng)確保技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性和合理性,即在保障技術(shù)應(yīng)用不會(huì)受影響的前提下促進(jìn)房屋建筑工程整體水平的有效提升。常采用連續(xù)密排的水泥攪拌樁、高壓旋噴樁等形成阻斷地下水向坑內(nèi)流動(dòng)的隔水帷幕。
某商業(yè)住宅小區(qū)工程,總建筑面積78635平方米,其中地下二層、地下室建筑面積為11683平方米,基坑開(kāi)挖深度10.5m。該工程深基坑施工過(guò)程中,房屋建筑工程的東側(cè)、南側(cè)均為市政道路并且該房屋建筑的預(yù)定使用定位是商業(yè)建筑,因此該商業(yè)建筑的A區(qū)和B區(qū)是通過(guò)地下室F進(jìn)行聯(lián)結(jié)的,即該房屋建筑工程是上面獨(dú)立,下面相連的連體結(jié)構(gòu)。該工程的在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)主要土壤為粘性土并且局部夾粉細(xì)砂和碎石,根據(jù)相關(guān)土壤實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以發(fā)現(xiàn)該土壤屬于中~高壓縮性土層。該工程在排水作業(yè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其地下水的主要成因是淤泥層較厚并且上層滯水情況較為嚴(yán)重。
施工準(zhǔn)備的有效進(jìn)行是深基坑處理技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。(1)圖紙會(huì)審。接受施工圖后,及時(shí)組織技術(shù)人員熟悉圖紙及會(huì)審,提出疑義及合理化建議提交各參建方;根據(jù)實(shí)際情況和合同要求,劃分工作、明確職責(zé)。(2)注重對(duì)施工方案、施工機(jī)械設(shè)備及材料進(jìn)行有效、合理的選擇,從而節(jié)約施工成本。(3)編制施工質(zhì)量計(jì)劃、施工質(zhì)量策劃,明確質(zhì)量目標(biāo),分析質(zhì)量目標(biāo)可能無(wú)法完成的各種影響因素,針對(duì)這些影響因素制定有效的預(yù)防措施,防范于未然。(4)施工方案編制中,所有參加施工的管理人員應(yīng)充分發(fā)表自己的意見(jiàn),集思廣益,反復(fù)探討而得到的施工方案,才是最科學(xué)合理、最切合實(shí)際的優(yōu)秀施工方案。
(1)挖土順序與土層厚度的影響。挖土順序不當(dāng)會(huì)引起基坑局部變形,位移過(guò)大,導(dǎo)致基坑坍塌。如果某局部挖土過(guò)深,容易造成這一處支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力較為集中,導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞,從而引起基坑坍塌;挖土層厚度選擇不當(dāng),引起基坑坍塌。
(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)自身的破壞導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。主要原因是支護(hù)樁的嵌入深度不足,樁徑選用過(guò)小,鋼筋籠配筋偏小,圈梁設(shè)計(jì)不合理,支撐布置不合理;支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、位移引起鄰近建筑物破壞。由于擋土結(jié)構(gòu)局部荷載較大,造成支護(hù)結(jié)構(gòu)局部變形,位移過(guò)大,引起鄰近建筑物過(guò)大變形或結(jié)構(gòu)破壞。
(3)地質(zhì)條件的影響。砂層及流砂層一般是含水層,土層的粘聚力很低,對(duì)基坑壁產(chǎn)生的側(cè)壓力較大,同時(shí)在支護(hù)樁縫見(jiàn)極易發(fā)生涌砂、漏砂現(xiàn)象,從而引起基坑周?chē)孛嫦鲁?可塑性很強(qiáng)的流塑淤泥土層,雖含水性比砂層差,但粘聚力、內(nèi)磨角都很小,也是引起基坑不安全因素之一。
(4)地下水方面的影響。降低地下水位,引起地面沉降。
(1)精心設(shè)計(jì)。查明工程周?chē)鷪?chǎng)地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征、基坑周?chē)ㄖ锴闆r,精心設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案,并預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的變化及其后果,做好防范工作。
基坑土方開(kāi)挖時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況及基坑特點(diǎn),選擇合理的開(kāi)挖順序和挖土厚度,對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖一定要從兩邊同時(shí)開(kāi)挖,或由中心向兩邊、四周開(kāi)挖,以使應(yīng)力通過(guò)支撐相互抵消。深基坑挖土應(yīng)分層開(kāi)挖,每層挖土厚度根據(jù)地質(zhì)狀況而定,不可一次挖土過(guò)深或者超過(guò),以免造成被動(dòng)土壓力迅速減小而主動(dòng)土壓力迅速增大,使支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致基坑坍塌。
基坑支護(hù)應(yīng)結(jié)合防滲、截滲要求綜合考慮?;娱_(kāi)挖時(shí),為了改善巖土的性質(zhì)及滲透水流的水動(dòng)力條件,對(duì)坑壁進(jìn)行支護(hù),同時(shí)要考慮防滲、截滲措施。支護(hù)結(jié)構(gòu)有多種類(lèi)型,以加固型為主,如水泥攪拌樁、高壓施噴樁、注漿加固等,還有支擋型,如排樁、地下連續(xù)墻、沉井等,它們有各自的適用條件,要根據(jù)水文地質(zhì)條件,結(jié)合工程性質(zhì)、規(guī)模等進(jìn)行方案比較,選擇既可擋土又能防滲的支護(hù)結(jié)構(gòu),以達(dá)到節(jié)約工程造價(jià)的目的。
合理選用地質(zhì)報(bào)告各土層的參數(shù),對(duì)土體的粘聚力及內(nèi)磨擦角用不同的土壓力模式分別計(jì)算,選用合理,經(jīng)濟(jì)、可行的計(jì)算結(jié)果。
(2)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。對(duì)基坑開(kāi)挖進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)是信息化施工的重要手段,也是基坑正常順利開(kāi)挖的重要保證,做到防患于未然。常見(jiàn)檢測(cè)的主要內(nèi)容有:
支護(hù)結(jié)構(gòu)及周?chē)ㄖ锏乃轿灰萍俺两涤^測(cè)、住戶結(jié)構(gòu)的深層位移監(jiān)測(cè)、基坑圈梁及支撐的應(yīng)力觀測(cè)、基坑向外側(cè)水位及水量觀測(cè)。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)連續(xù)觀測(cè),同時(shí)將數(shù)據(jù)及時(shí)整理反饋,以便指導(dǎo)施工。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值時(shí),應(yīng)立即停止開(kāi)挖并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施,處理好后方可繼續(xù)開(kāi)挖。
合理選用排降水方案,基坑排降水的方法有:明溝排水、井點(diǎn)降水、大口徑管井排水等,這些方法都各有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和適應(yīng)條件,但必須根據(jù)工程特點(diǎn)、地質(zhì)狀況、水文條件,選用合理、經(jīng)濟(jì)、可行的排降水方法,同時(shí)配以有效的輔助措施,才能預(yù)防地下水帶來(lái)的不良影響。
在排水前應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告提供的數(shù)據(jù)和地質(zhì)參數(shù)來(lái)做好排水的準(zhǔn)備工作,而在排水方式的選擇上應(yīng)當(dāng)以明排水方式和集中排水方式為優(yōu)先考慮的排水方式。除此之外,在深基坑處理技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,雖然有相應(yīng)的排水工作和止水防滲措施,但在所難免會(huì)出現(xiàn)坑壁滲水的現(xiàn)象,因此可以通過(guò)堵、疏等方法的配合利用,滲水較小時(shí),采用干海綿、導(dǎo)流管將滲水排入排水坑;滲水較大時(shí),應(yīng)將該處的土體進(jìn)行暫時(shí)保留,再進(jìn)行壓實(shí),然后使用注漿的辦法將滲漏部位封住,保證排水工作的有效控制。
確保工程人員的安全是深基坑處理技術(shù)在房屋建筑工程中應(yīng)用的重中之重。通常來(lái)說(shuō)施工安全是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程。需做好:(1)在土方開(kāi)挖前有效確認(rèn)通過(guò)施工區(qū)域內(nèi)地下管道、電纜、光纜等地下設(shè)施。(2)確定基坑的挖土施工范圍,在基坑四周?chē)?yán)禁堆放任何物品,施工車(chē)輛嚴(yán)禁靠近。(3)施工人員上、下基坑應(yīng)走安全通道,安全通道搭設(shè)應(yīng)規(guī)范。(4)基坑四周必須設(shè)置安全防護(hù)欄桿,安全防護(hù)欄桿應(yīng)由上、下兩道橫桿組成,并加安全圍網(wǎng)。(5)夜間安全防護(hù)欄桿四周應(yīng)設(shè)置安全照明。(6)進(jìn)入施工區(qū)域的施工人員應(yīng)戴好安全帽。(7)做好基坑周?chē)呐潘ぷ?,防止基坑因雨水浸泡造成塌方?/p>
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體水平的不斷提升和房屋建筑工程發(fā)展速度的持續(xù)加快,在房屋工程中深基坑處理技術(shù)的應(yīng)用取得了良好的實(shí)踐效果。因此房屋建筑工程人員在工作中應(yīng)當(dāng)對(duì)深基坑處理技術(shù)有著清晰的了解,并在此基礎(chǔ)上通過(guò)工程實(shí)踐的進(jìn)行促進(jìn)我國(guó)房屋工程整體水平的有效提升。
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