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房建工程中的深基坑支护施工技术应用

作者

张森

陕西有色建设有限公司 陕西省 西安市 710054

摘  要:本文深入剖析了深基坑支护工程的基本要求,阐述了多种深基坑支护施工技术的实际应用场景与方法,并在此分析了施工过程中的注意事项,以确保施工安全与工程质量。

关键词:房建工程;深基坑支护;施工技术

一、深基坑常用的支护方式

1.排桩支护

排桩支护是一种常见的深基坑支护技术,其技术原理是在基坑周围设置砼灌注桩,这些桩的排列方式多样,包括间隔式、双排式和连续式。桩顶通常会设置砼连系梁或锚桩、拉杆,以增强整体结构的稳定性和承载能力。

排桩支护还具有施工方便、安全度好等优点。施工方便主要体现在桩的成孔、灌注和连接等环节相对简单,易于操作;安全度好则得益于其结构稳定,能够有效防止基坑边坡的滑坡和坍塌;施工方便则是因为该技术所需材料和设备相对简单。

2.土钉墙支护

土钉墙支护是一种有效的深基坑支护技术,其基本原理是通过钻孔、插筋、注浆等步骤设置土钉(也被称为砂浆锚杆),并将这些土钉与喷射砼面板相结合,形成类似重力挡墙的结构。这种结构能够抵抗墙后的土压力,从而保持开挖面的稳定性。

土钉墙支护的施工流程相对明确且有序。首先进行开挖工作面,然后喷射第一层砼以提供初步的稳定性。接着进行土钉的成孔、安设土钉并注浆,以增强土壤的承载能力。最后,挂设钢筋网并喷射砼面层,形成完整的土钉墙结构。该技术具有显著的优点,包括理想的支撑效果、对侧压力的承受能力强以及能够减少可能出现的地面沉降等。这些优点使得土钉墙支护在深基坑支护工程中得到了广泛的应用,为工程的安全和稳定提供了有力的保障。

3.锚杆支护

锚杆支护是一种针对深基坑开挖的有效支护方式,其技术原理在于利用未开挖的土层立壁作为支护基础。具体实施过程中,首先会在立壁上钻孔至预设深度,随后在孔内放置拉杆并灌入水泥砂浆,使拉杆与土层紧密结合形成具有强大抗拉力的锚杆。锚杆的一端固定于坑壁结构上,另一端则深深锚固在土层之中,从而能够将立壁土体所承受的侧压力有效传递至深部的稳定土层,确保基坑边坡的稳定。

4.挡土灌注桩与土层锚杆结合支护

挡土灌注桩与土层锚杆结合支护是一种创新的深基坑支护技术。该技术的基本原理在于,在挖至一定深度后,每隔固定距离向桩背面斜向打入锚杆,待锚杆达到预定强度后,安装横撑并拉紧固定,形成一个稳定的支护体系。在此基础上,再在桩中间进行挖土作业,直至达到设计深度。适用于大型且较深的基坑工程,特别是在施工周期较长、邻近有建筑物且不允许支护结构或邻近地基产生下沉位移的情况下。

5.地下连续墙支护

地下连续墙支护是一种高效的深基坑支护技术。其技术原理是先建造钢筋砼地下连续墙,待墙体达到设计强度后,利用机械设备在墙体之间进行挖土作业。

深基坑支护施工技术的具体应用

工程概况:榆林市榆阳区某某工程N1标段,项目总用地450亩(住宅156.464亩、商业用地94.44、配套绿地97.758亩、道路79.08亩、幼儿园8.161亩,文化活动用地7.05亩),总建筑面积57万㎡,其中住宅建筑面积34.9万㎡,商业建筑面积21.2万㎡,公共服务等其它建筑面积1.3万㎡。该项目深基坑支护用到3种支护方式,排桩支护、土钉墙支护、灌注桩与土层锚杆结合支护一下举例说明:

排桩支护(图一),F-G段护坡桩:支护桩桩径800mm,桩长度为12m,桩间距均为1.3m,砼强度等级为C30,冠梁截面尺寸为900×500mm,砼强度等级为C30。现场施工时排桩桩位临近既有建筑物、地下管线。地下构筑物对地基变形敏感时采取的变形防护措施:①宜采用间隔成桩的施工顺序,对砼灌注桩,应在砼终凝后再进行相邻的成孔顺序。②对松散或稍密的砂土、稍密的粉土、软土等易坍塌或流动的软弱土层,对钻孔灌注桩宜采取改善泥浆性能等措施,对人工挖孔桩宜采取减小每节挖孔和护壁的长度、加固孔壁等③支护桩成孔过程出现流砂、涌泥、塌孔、缩径等异常情况时,应暂停成孔并及时采取有针对性的措施进行处理,防止继续塌孔;④当成孔过程中遇到不明障碍物时,应查明其性质,且在不会危害既有建筑物、地下管线、地下构筑物的情况下方可继续施工。

土钉墙支护(图二),土钉墙间隔为1.3m,深度:5-8m。土钉注浆为压力注浆,终止注浆的压力不得小于03MPa,材料为M20水泥砂浆。3)支护应分层进行,分层长度不超过2.0m,对于人工填土等自稳能力差的土层分层开挖深度不应大于1.5m.① 土钉成孔范围内存在地下管线等设施时,应在查明其位置并避开后,再进行成孔作业;②应根据土层的性状选用洛阳铲、螺旋钻、冲击钻、地质钻等成孔方法,采用的成孔方法应能保证孔壁的稳定性、减小对孔壁的扰动;③当成孔遇不明障碍物时,应停止成孔作业,在查明障碍物的情况并采取针对性措施后方可继续成孔;④对易塌孔的松散土层宜采用机械成孔工艺;成孔困难时,可采用注人水泥浆等方法进行护壁。

锚杆支护,当锚杆穿过的地层附近存在既有地下管线、 地下构筑物时,应在调查或探明其位置、尺寸、走向、类型、使用状况等情况后再进行错杆施工。①应根据土层性状和地下水条件选择套管护壁、干成孔或泥浆护壁成孔工艺,成孔工艺应满足孔壁稳定性要求②对松散和稍密的砂土、粉土,碎石土,填土,有机质土高液性指数的饱和黏性土宜采用套管护壁成孔工艺;③在地下水位以下时,不宜采用干成孔工艺;④在高塑性指数的饱 和黏性土层成孔时,不宜采用泥浆壁成孔工艺;当成孔过程中遇不明障碍物时,在查明其性质前不钻进。

支护灌注桩与土层锚杆结合支护(图三),支护桩与锚杆结合的支护体系能充分发挥桩体抗弯刚度与锚杆抗拉性能,广泛用于深基坑、高边坡等工程。锚杆施工阶段,锚杆轴线与桩身夹角宜为15-25度,避开桩主筋位置。锚杆锁定与桩间腰梁上,腰梁与桩通过预埋钢板焊接。若锚杆预留在桩身,穿索后采用微膨胀砂浆封堵。

三、施工注意事项

首先,施工必须严格按照经过专家论证的专项方案进行,任何偏离方案的操作都可能带来安全隐患。同时,要对支护结构、水位及周边环境进行必要的保护和实时监测,一旦发现异常情况,应立即采取措施进行处理。

其次,施工现场的排水设施和电力设备配置也至关重要。降水井的数量和直径大小应根据地质条件和施工需求进行合理设计,以确保排水效果。同时,电力设备应定期检查和维护,确保其在施工过程中能够稳定运行。在人工与机械的配合方面,需要制定详细的作业计划,确保人工和机械能够高效协同工作。这不仅可以提高施工效率,还能减少因操作不当而导致的安全问题。

最后,挖土作业必须与支护施工紧密配合。在挖土过程中,应确保操作对称均衡、分层分段进行,以使支护结构受力均匀,减少变形和位移的可能性。同时,施工人员应密切关注支护结构的稳定性,一旦发现异常情况,应立即停止挖土作业并采取相应措施进行处理。

四、结束语

综上所述,深基坑支护施工技术在房建工程领域的应用极为广泛,且其重要性不容忽视。这一技术不仅关乎到基坑开挖过程中的土体稳定性,更直接影响到整个房建工程的安全性与耐久性。在实际操作中,我们必须紧密结合工程的具体情况和地质条件,科学合理地选择支护方式。严格按照施工要求进行作业,确保每一个施工环节都符合规范,从而最大限度地保障工程的安全性与稳定性,从而确保房建工程的顺利进行和高质量完成。

参考文献:

[1]高层建筑工程深基坑支护施工技术探究. 宋综艺.现代物业(中旬刊),2020(06)

[2]建筑工程深基坑支护施工关键技术探究. 宁军红.城市建设理论研究(电子版),2023(34)