探究土建基礎施工中深基坑支護技術的應用

劉德金

山東淄建集團有限公司 山東 淄博 255028

引言

現(xiàn)階段，城市快速發(fā)展，促使很多大型建筑及高層建筑拔地而起，為了保證建筑整體穩(wěn)定性，就對土建施工提出了更高要求及標準，深基坑支護是土建基礎施工中的重要環(huán)節(jié)，也是最為常見的技術，做好該技術應用及技術方案優(yōu)化，對于保證建筑整體穩(wěn)定性與質(zhì)量均有重要意義。下面將對深基坑支護技術主要類型，應用及技術方案具體探究。

1 深基坑支護技術概念簡述及其重要性分析

深基坑支護主要是指為保證地基穩(wěn)定安全，對基坑周邊環(huán)境進行安全防護處理的技術手段，通過對土建基礎施工及科學的深基坑支護處理，能夠有效保證施工人員安全和工程的整體安全。由于基坑獨特的施工要求，如果發(fā)生安全施工，會造成無法挽回的巨大損失，嚴重威脅著工程施工人員的生命和身體健康，導致深基坑施工發(fā)生安全問題的主要因素通常都是沒有做到安全有效的預防和管控，以及對安全措施的不重視。近年來，隨著深基坑支護技術在土建基礎施工中的逐步應用，在土建基礎工程的安全性方面提供了有力的保護[1]?？茖W合理的使用深基坑支護技術主要表現(xiàn)在，前期對基坑施工深度進行考察，對土方的挖掘時，對挖掘機間距有較為嚴格的要求，正常情況下要保證十米以上，并通過使用逐層挖掘的方式進行具體挖掘工作。這種方式能夠有效避免因局部挖掘過深導致坍塌。另外，通過對施工過程中危險因素的預判，能夠制定出有效的應對方案，從而避免危險的發(fā)生。

2 深基坑支護技術應用中存在的問題

2.1 工程測量問題

工程測量是工程項目設計和施工的基礎，建筑工程啟動前，必須通過工程測量的方式獲得數(shù)據(jù)信息基礎，而實際工程測量中受場地土壤和地質(zhì)條件影響，測量數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)誤差，以現(xiàn)有庫倫公式和朗肯公式的計算方式并不能完全分析出地理因素對工程的影響，這對地基挖掘和深基坑支護效果有很大影響；工程現(xiàn)場的土壤和地質(zhì)條件在工程施工前后有所變化，工程測量的數(shù)據(jù)收集和分析結(jié)果在一定程度上存在偏差；且施工設備在作業(yè)過程中不可能完全不對周圍土壤發(fā)生摩擦，也會或多或少的對工程數(shù)據(jù)計算結(jié)果產(chǎn)生影響。

2.2 深基坑開挖過程中存在的問題

深基坑開挖施工屬于整體工程的初始階段，挖掘的深度對工程質(zhì)量存在重要的影響，在挖掘中，隨著深度的逐漸增加，基坑橫截面性狀逐漸出現(xiàn)，其形狀決定了深基坑的穩(wěn)定性，所以，在工程前期，對施工周邊環(huán)境進行勘測非常重要，通過將勘測數(shù)據(jù)綜合分析，得到科學的挖掘深度數(shù)值，然后進行挖掘工作，能夠有效防止返工。在施工前期如果對開挖深度和基坑形狀進行合理預判，就會導致工程中出現(xiàn)資源浪費，增加施工成本的問題。

2.3 土石取樣問題

土石取樣是工程施工啟動前對土壤數(shù)據(jù)的收集途徑，是工程設計和施工的數(shù)據(jù)基礎之一?？萍既藛T通過對施工現(xiàn)場土壤的取樣，可以收集到現(xiàn)場施工所需的數(shù)據(jù)基礎，根據(jù)不同的地基土壤樣品選擇合適的施工技術和設備，可以有效保證建筑工程土木部分的科學合理。但實際施工過程中，土石采樣并不能完全反應施工現(xiàn)場的土壤數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的缺失可能導致深基坑和工程項目的設計偏差。

2.4 施工設計不全面，與實際不符

在施工設計前，沒有進行實地勘察，僅憑經(jīng)驗設計，造成設計與施工實際情況不符；施工方案編制存在漏洞，對各種地質(zhì)問題及水文條件考慮及勘察不充分，沒有嚴格按照施工計劃執(zhí)行。此外，缺乏科學的監(jiān)測與管理，僅憑傳統(tǒng)施工經(jīng)驗指導現(xiàn)場施工，難以將深基坑支護技術的真正作用發(fā)揮出來。

2.5 土體力學參數(shù)不合理

土體的力學參數(shù)是基坑支護技術施工中需要重點參照的指標，提高其科學性和準確性，對基坑支護施工具有重要的價值。在具體測量土體壓力參數(shù)時，由于其具有不確定性，若想精準化計算具有一定困難，所以，對基坑支護施工造成極大困擾[2]。

2.6 應力核算問題

在工程項目施工過程中，內(nèi)外部應力是保證工程整體質(zhì)量的重要因素，對應力計算科學合理可以保證高層建筑和大規(guī)模建筑的質(zhì)量和使用壽命，若應力計算精準性差，則會導致工程基礎不穩(wěn)，質(zhì)量安全問題成為心腹大患。然而，高層建筑和大規(guī)模建筑需要深層地基作為基礎，若在地基處理過程中對應力核算不準確，容易導致基礎壓力計算偏差，進而影響工程整體質(zhì)量。

2.6 施工方法及施工不合理

在深基坑支護施工中，因為沒有結(jié)合支護設計要求或者工程施工特點，難以把握總工期進度計劃要求，從而使得施工順序混亂，很多施工方法不合理或者不標準，沒有參考實際技術要求進行施工，難以滿足施工技術要求。

3 土建基礎施工中深基坑支護技術應用的類型分析

3.1 掌握工程特點與難點

通過施工現(xiàn)場實際勘察，依據(jù)現(xiàn)場實際情況，記錄好對應設計標高、基坑實際開挖深度。必須保證土方施工充分配合支護施工。如果施工場地較為開闊、平坦，可在適當位置搭設鋼筋、模板加工廠與材料堆放場。采取水平分段、垂直分層的施工方法，每開挖一段，就支護一段。

3.2 排樁支護技術應用

排樁支護技術是深基坑支護技術中較為常用的技術之一，比較適合狹小的場所施工，例如地鐵的出入口維護施工等，對于一些靠近建筑物，周邊環(huán)境復雜的區(qū)域進行施工能獲得較好效果。排樁支護通過使用各類擋土結(jié)構樁體，具備擋土和防水的效果。在使用這一技術時，要注意對水汽漿的水泥量和水灰比進行嚴格控制，保證攪拌樁均勻[3]。

3.3 錨桿樁施工方法

按照鉆機成孔-鋼管放置的施工順序，在第一次注漿漿液初凝以后，終凝之前進行二次注漿，達到設計規(guī)定強度以后，進行放坡段的開挖與施工，繼續(xù)對土方向下開挖，并進行面層與施工土釘施工。選用孔徑150mm的錨管樁，注漿分兩次進行，填料量不能低于計算體積的0.75倍，填料粒徑要低于20mm，并要事先清理干凈。第一次注漿材料為水泥漿，水灰比為0.55，注漿壓力控制為0.2～0.5MPa之間。二次注漿也使用水泥漿，水灰比0.6，注漿壓力1.5～2.0MPa，選用普通硅酸鹽水泥。

3.4 重力壩

重力壩是運用土體對建筑深基坑進行加固維護的施工技術，是在深層攪拌基礎上進行的支護技術。通過深層攪拌制作出水泥樁或水泥墻，利用水泥的強度、防滲透、耐腐蝕的特點，形成較木樁、鋼板樁更優(yōu)秀的支護結(jié)構，且此種支護施工技術施工難度低、成本低、經(jīng)濟效益更高，一般被使用在深度超過7m深基坑工程中。目前常見的重力壩施工方式有兩種，一種是高壓旋噴，一種是雙軸攪拌，施工采用的設備不同，但原理一致。例如B市商業(yè)寫字樓，建筑高度80m，長方形平面，總施工面積35000㎡；地下部分采用3層設計，總面積9000㎡，需挖掘基坑最大深度為15m；樓體建立在河流沖積扇，地質(zhì)為粉質(zhì)土層，經(jīng)計算地基承載力為230kPa；地下水豐富，工程施工過程中需注意地下水對鋼筋混凝土結(jié)構的腐蝕威脅，重力壩更適合工程[4]。

3.5 鋼板樁支護技術應用

鋼板支護技術中，主要使用的材料是熱軋性材料，在施工前，要注意掌控鋼板之間的緊密程度，從而在經(jīng)過熱軋后的鋼板成為一個緊密的整體，達到擋土擋水的效果。鋼板樁支護技術在使用中作用明顯，強度較高，并且由于施工方式相對簡單，施工難度較小，容易上手等特點，得到了較為廣泛的應用。

3.6 坑壁

在地基施工過程中，要注意對深基坑四壁的設計和施工，首先要注意在土方挖掘過程中避免對坑壁造成影響；其次，土方挖掘過程中要結(jié)合施工現(xiàn)場的水文、土壤地質(zhì)條件進行施工；最后，在施工現(xiàn)場承載能力較弱的情況下，要根據(jù)土壤條件和上層建筑承載力進行邊坡坡率的計算，采用合適的施工方法進行坑壁施工。

4 結(jié)束語

綜上所述，土建施工環(huán)節(jié)在建筑工程整體施工中占據(jù)著重要的位置，土建基礎施工的好壞，對工程的質(zhì)量將產(chǎn)生巨大影響。而深基坑支護技術也決定了土建基礎施工的質(zhì)量高低，只有通過在土建基礎施工過程中科學利用深基坑支護技術，發(fā)揮深基坑技術的優(yōu)勢功能，才能更好地保障工程整體質(zhì)量。所以，建筑工程行業(yè)應提高對深基坑支護技術的重視程度，加強對土建基礎施工中深基坑支護技術的鉆研和應用，從而提高土建施工的質(zhì)量，為整體工程施工打下良好的基礎。