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Liberal Arts Research

房建项目施工中深基坑支护技术问题研究

作者

高双群

湖南润成建设有限公司

引言

城市高层建筑增多、地下室需求变大、复杂地区施工增这些因素都在加大房建项目的施工难度,为缓解相关需求,克服挑战,深基坑施工技术出现,而为了保证深基坑施工技术的使用寿命和使用安全性,深基坑支护技术也出现在了大众视野里。本文主要分析深基坑支护技术的主要类型,施工中容易出现的相关技术问题,以及如何克服相关挑战,为今后此类型的工程提供参考。

1.深基坑支护技术概述

1.1 深基坑的定义

根据我国相关条例规定,符合以下两点其中一点的,即为深基坑。1.开挖深度大于等于五米;2.开挖深度虽未达到五米,但地质条件复杂、周围条件敏感、需特殊支护或降水措施的基坑。符合其中一点即为深基坑。

深基坑具有几个特点:技术复杂:相关技术在复杂地形下施工,需要考虑多方面的压力、地下水和支护结构的稳定性等问题,施工技术复杂;风险高:深基坑涉及地形特殊,地下施工环境容易发生塌方、滑坡、渗漏、沉降等风险;专项设计:需要专业的团队进行施工和维系,专业技术含量高;严格监督:深基坑支护是一项危险的工作,需要专业团队操作,施工过程需要严格监督,保证施工人员生命安全的同时确保深基坑支护工程的质量。

现在深基坑工程使用广泛,已经普遍应用于高层建筑地下室、地铁站、隧道工程、大型地下商场、综合体等相关工程中,深基坑支护技术和人民的生活已经紧密相连。

1.2 主要使用的支护类型

排桩与锚索:适用于周围有建筑物、道路需要保护的情况下,适合深度五米到十五米的深基坑,与钻孔灌浆桩结合,加设锚索或锚杆,增强稳定性。

地下连续墙:适合用于超过十五米的超深基坑,能够应对软弱土体、砂层等地理环境。能够提供较为稳定的维稳效果,可以应用于地铁等对变形控制要求严苛的工程。

内支撑体系:狭窄地下施工具有极大优势,占地面积小,施工方式快捷,在城市施工中较为常见,适用于深度八米到二十米的矩形或环形基坑。

土钉墙/复合钉墙:能够由于深度超过十二米的深坑,对土体有一定的要求,适用于黏土或粉质粘土。施工速度快,成本较为低廉。

SMW 工法桩:适合深度六米到十五米的基坑中,能够出色地应对软弱土体与砂砾层这种容易坍塌的施工环境。施工的型钢还可重复利用,经济效益较好。

放坡与喷锚支护:适用于面积较大,地区开阔的施工场景,是施工最为低廉的一种方式,只能用于五米及五米以上的深基坑施工,同时周围不能有重要建筑 。

2.施工中常见的技术问题

2.1 支护结构变形

相关支护结构需要保持深基坑施工时的安全,是重要的保护措施,但在施工过程中,可能会因为各种因素导致支护结构变形,如设计时没有充分地考虑深基坑的实际情况,导致超过支护的承受重量,出现支护变形。施工技术或建筑材料不达标,导致支护措施所能承载的重量有限,出现支护变形。超过挖掘深度,却没有添加新的支护措施,导致上层支护措施变形。

2.2 地下水控制失效

深基坑施工受天气影响较为严重,出现暴雨等自然灾害时,需要及时停止施工。而深基坑支护系统,需要设置止水帷幕,当止水帷幕出现问题时,极有可能导致地下水控制失效,发生基坑出水、出砂等内部险情,深基坑施工本就充满危险性,地下水一旦失控,极有可能危及施工者生命,同时还会加深周围建筑的沉降程度,

是非常严重的深基坑事故。

2.3 支撑体系失稳

支撑体系失稳一般发生在内支撑结构的深基坑施工中,出现此类危险的原因有几种情况,第一种情况是向下挖掘过程中,没有按照相关要求及时添加新的支撑体系,无支撑施工时间过长,导致原有支撑体系失稳变形。第二种情况是应力影响导致的支持体系失稳。支撑不及时添加、预应力预防不足、节点构造处理不当都会导致支持结构无法发挥出应有的作用,导致原有支撑结构变形。

2.4 周边环境影响

深基坑支护施工受环境影响严重,密集地区施工时,周边有大量重要建筑,这些建筑加大了支护难度,也提高对支护质量的要求。基坑在密集地区施工时,可能会因为周边环境的变化而受到影响,比如突然的暴雨可能会导致基坑内部水位升高,导致施工困难,内部容易出现塌方等问题。部分建筑的地基下土体软弱,深基坑施工很有可能导致土体滑动,对周围建筑地基产生应力,破坏周围建筑的稳定性[2]。

3.技术优化方案

3.1 设计优化措施

深基坑支护工程是保证深基坑施工安全进行的重要保障措施,需要严格按照要求进行安装和支护。在进行深基坑施工之前,必须优先做好支护工作,确保支护设施能够发挥出应有的作用后,才能进行相关施工。为避免支护结构变形,需要按照施工要求严格安装支护结构,AI 进行相关数据模拟,确保支护结构能够承担相应工程。将支撑点和应力都纳入考核范围内,帮助支护结构发挥稳定性。

3.2 施工控制要点

严格按照要求进行分段式挖掘,挖掘工作开启前需要做好支护工作准备,及时地安装支撑并施加应力,帮助维护周围土体的稳定程度。加强施工期间的检测工作,一旦发生结构有变化或挖掘深度已超过支护系统深度,需要及时添加支护措施。根据工程情况选择最适合工程的支护措施,比如放坡与喷锚支护系统,操作简单,成本低廉,但是对周围环境要求较高,施工地理位置必须开阔[3]。

3.3 技术应用更新

随着深基坑技术日渐完善,新的技术也在源源不断地涌现出来 地下水控制措施就有了长足的进步,高压旋喷等新型止水工艺已经帮助止水帷幕提高了自身的防水性能, 基坑支护工作创造了更完善的施工条件。而随着这些技术的更新,深基坑支护施工技术的人员培训也需要 日程,帮助施工人员及时学习新技术,将新的技术投入到使用中。

3.4 增加抗风险能力

深基坑支护施工深入地下,一旦发生自然灾害就需要完善的防范措施,首先是安全绳索,每位深入地下的施工人员必须佩戴全套安全设备,施工周围必须配备及时升降措施,出现地下水倒灌时能将施工人员第一时间调离施工地。必须设置逃生爬梯和防震角,最大可能地提升工人的存活率。

结语

随着深基坑工程的普遍,深基坑支护措施也开始受到越来越多人的关注,深基坑支护措施不仅仅能保证深基坑施工技术的安全开展,还是意外发生时施工人员的最后保障,深基坑支护措施必须继续完善,来保证建筑行业的健康发展。

参考文献

[1] 刘沐涵.房建项目施工中深基坑支护技术问题研究[J].中国住宅设施, 2024(10):130-132.

[2] 龚关.土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用研究[J].建材发展导向, 2023, 21(9):117-120.

[3] 陈伟.房建建筑工程中深基坑土钉墙支护施工技术研究[J].中国建筑金属结构, 2024, 23(9):106-108.