基于深基坑支护技术在工业与民用建筑施工中应用的

【摘 要】本文首先对深基坑支护技术常见的类型和适用范围进行介绍,对深基坑支护措施进行探讨,对深基坑支护技术的设计要求以及优化方案进行分析,对深基坑支护方式应用进行研究.

【关 键 词】深基坑支护；建筑工程；支护结构

1.引言

大部分工业和民用建筑施工往往是在城市里进行,会涉及周围的交通要道、建筑物以及管线等,因此需要进行基坑开挖和支护,以确保周边建筑物的安全,如果支护结构选用的不可理,有可能导致建筑工程安全事故,因此对有关深基坑支护技术进行探讨具有重要意义,本文对基于深基坑支护技术在工业与民用建筑施工中应用进行探讨,不足之处,敬请指正.

2.应用案例

隆滨大厦位于东兴区黄山路与星海路交界出,占地面积6157.54平方米,地上32层,地下3层,建筑为框架-剪力结构型式,其中基坑的开挖深度为17.14米.其中开挖边线距离用地线的距离都在6米以上.场区内的地下管线有给排水、电力和通信管路.施工条件相对适中.

3.深基坑支护技术常见的类型和适用范围

3.1钢板桩支护

钢板桩支护技术是一种较为简单的技术,往往应用于软土地的建筑深基坑支护,然而由于钢板桩本身的柔性较大,如果支撑或者锚拉系统设置不合理,有可能导致较大的变形量.因此,钢板桩支护不适用于基坑支护深度达到7米以上的软土地层.除此之外,在进行多层支撑和锚拉杆时,应该对地下室施工后钢板桩拆除对周围地表变形的影响加以考虑.

3.2地下连续墙

地下连续墙是在一定条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体,最早于上世纪50年代应用于巴黎的地下建筑,1960年左右我国将地下连续墙应用于水坝防渗墙的设计,之后应用于城市深基坑围护结构,目前已经相当普遍,甚至有的地下连续墙施工深度超过80m,厚度为1.5m.地下连续墙具有刚度大、防渗性能好,较为适合在地下水位以下的软粘土以及砂土地层条件,特别是基坑下游深层软土,需要墙体深入地底.因此,地下连续墙在国内外得到广泛应用.

3.3柱列式灌注桩排桩支护

柱列式间隔布置包括桩之间的净距的疏排布置以及桩和桩之间的密排布置,为了减少工程造价和确保施工便捷,柱列式灌注桩可以发挥出很好的刚度,然而各个桩之间须用钢筋混凝土帽梁加以联结.同时为了避免由于地下水井夹带主题颗粒的流入,在桩间和桩背采取高压注浆的方式进行深层搅拌桩的设置,或者采取旋喷桩等措施.灌注桩排桩支护施工技术在进行具体施工时对于周边建筑物、地下管线以及道路的影响较小.

3.4内支撑和锚杆支护

基坑围护结构墙体的支撑,其发挥的内支撑和锚杆的作用对于基坑周围变形控制来说意义重大.现阶段的支护结构的内支撑,比较常见的有钢结构和钢筋混凝土结构支撑两种,其中钢结构支撑大多应用于圆钢管,可以降低挡墙变形量；钢筋混凝土支撑是一种新兴技术,大多用土模和模板进行逐层现浇,由于它的刚度较大而且变形较小,因此比较适合于深基坑以及对周围环境要求高的区域.

3.5土钉墙支护

土钉墙支护是一边进行开挖,一边进行钢筋网的铺设,形成混凝土面板,发挥出档土作用,一般适用于地下水水位以上,不大适合在淤泥质以及地下水水位下进行施工.

3.6深层搅拌水泥土桩支护

深层搅拌水泥土桩支护就是用特殊的深层搅拌机,把水泥浆固化剂和地基土进行强行拌制,制成水泥土桩,然后进行搭接,待其硬化之后,可以形成一定强度的隔水帷幕,适用于开挖深度不深的基坑,而且具有良好的经济性.

3.7旋喷桩帷幕墙支护

旋喷桩帷幕墙支护是进行钻孔之后把钻孔从地基土深层缓慢上提,配合使用旋转喷嘴,促使水泥浆固化剂喷入地基土中,制成水泥土桩,相互连接即可形成帷幕墙支护结构.

4.深基坑支护措施

建筑工程深基坑支护措施有以下几个方面可以选择：（1）悬臂式支护结构,在施工现场档土结构是不能在天然坡度的情况下确保基坑开挖稳定的,悬臂式的档土结构仅仅可以应用于地下连续墙、钢筋混凝土桩以及钢板桩等；（2）锚杆挡墙支护结构,是指由钢筋混凝土板及锚杆组成的,利用锚杆的水平拉力来承受土体的侧向压力,以发挥档土墙的功能,为方便安装,一般是采用竖直墙面结构,每一个立柱之间的距离为3m左右,并且设置2～3根锚杆,位置要均匀分布,向下倾斜30°左右,长度不能太长,岩层内有效锚固长度要大于4m,在稳定的土层内有效锚固长度要大于9m；（3）混合支护结构,是由挡墙组成的组合档土结构体系,包括钢、混凝土以及木头等板桩,或者是立柱,有无挡板皆可,钢筋混凝土灌注桩以及地下连续墙等,固定挡墙就位包括撑梁支撑、锚杆以及斜撑等；（4）地下连续墙支护结构,其具有施工振动小、施工噪声低、墙体刚度大、防渗性能好以及对施工周围的扰动较小的优点而被广泛应用,其组成的多边形连续墙可以替代桩基础以及沉井基础等,而且适应大多数种类的土壤,比如软弱的冲积层、中硬地层、砂砾层、岩石层等,一般应用于坝体防渗、水库截流等,或者深层地下室、停车场、地下街道、地下铁道、地下仓库等.

5.深基坑支护技术的设计要求

深基坑支护技术的设计要求常常用承载能力极限状态等指标进行表示,对于基坑支护来讲,就是对支护机构进行破坏、滑动、倾倒以及较大范围的失稳现象.因此,一般设计要求是要避免支护机构出现极限状态,正常的使用极限状态就是指机构的变形量处于可控范围之内,对正常使用没有太大影响,也不会造成机构失稳.

因此,可以说基坑支护设计用承载力极限状态进行阐述的话,就是要有一定的安全系数,不能让机构失稳,对位移量进行控制,避免对周围建筑物的安全使用产生较大危害.从设计的计算理论方面分析,可以总结为支护结构的失稳、变形量等进行计算分析.一般而言,支护机构的位移控制都是对其水平位移进行控制.这是和周边环境有重要关系的,还涉及基坑安全等级.

6.优化基坑支护方案

一般而言,工业和民用建筑工程在城市区域进行施工建设,应当考虑周围住宅和地下管网的安全保护,这是由于构造物对于支护体系的水平位移有重要影响,那么在进行支护方案的选择时,要考虑科学合理以及经济性的原则,并对其进行细化研究、综合计算,比如说在进行桩锚支护技术应用,需要降低杂填土、旧基础以及管线等对于打桩的危害,可以在上部合适的地方进行砖混结构支护,或者土钉墙支护,结合实际应用以及综合护坡,以此提高工业和民用建筑工程的安全可靠.桩锚支护技术应用桩和锚杆之间的变形较小,可以对周围边坡支护产生的水平位移进行控制,还降低了周围设施的不利影响,保证建筑工程施工安全.

7.深基坑支护方式应用

该工程采用的是墙结构为框架剪力墙,地下为三层,地上为32层高的商住楼.该地块原先建有厂房,地下为原厂房的基础,地表面是砼路面,地质勘察报告显示,该地块主要是由中风化与微风化岩层组成,砼路面以下4～7米为中风化岩,7米以下为微风化岩.

本建筑工程深基坑开挖施工与支护由于地下水位较高,而且基坑深度较大,导致建筑工程施工现场存在诸多不便,无法进行锚索和土钉的设置,因此在深基坑支护方式的选取方面,是采用多支点混合的支护结构,也就是围护桩悬臂结构和内支撑相互结合,组合成多支点混合的支护体系,其中内支撑是用组合式钢进行支撑,本工程基坑支护采用的直径不大于600mm,以及壁厚D为14mm的组合钢管支撑系统,基坑内标准段由三道钢管进行支撑,盾构吊出区由四道钢管进行支撑,并且施加预应力.

8、结语

总而言之,深基坑支护是基坑工程的重要过程,对深基坑支护技术的应用进行探讨具有重要意义.本文对基于深基坑支护技术在工业与民用建筑施工中应用进行研究和探讨,以期对于建筑工程施工质量水平的提高,起到一定的促进作用.