文/夏俊超 中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司 湖北武漢 430000
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明,深基坑開挖后,周圍結(jié)構(gòu)往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生一系列的變化:四周向中間位置移動(dòng)后造成中間大兩邊小的狀況。再者,深基坑往往以長(zhǎng)邊居中位置發(fā)生變化而造成深基坑邊坡的失穩(wěn)。因傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都是按照平面設(shè)計(jì)來(lái)執(zhí)行的,應(yīng)變情況也是根據(jù)平面應(yīng)變假設(shè)處理的。對(duì)于一些細(xì)長(zhǎng)條基坑,類似這種平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)是比較符合實(shí)際情況的,但對(duì)于類似長(zhǎng)方形或正方形深基坑來(lái)說(shuō),這種變數(shù)會(huì)有很大差異。因此,在沒(méi)有進(jìn)行空間問(wèn)題處理前直接按照平面應(yīng)變的假設(shè)設(shè)計(jì)深基坑開挖,支護(hù)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以此來(lái)適應(yīng)不同深基坑開挖空間效應(yīng)的要求。
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算取值仍然參照理論性較強(qiáng)的極限平衡理論,實(shí)際基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算取值與理論數(shù)值存在一定差異。極限平衡理論中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)一般都是按照在完全安全狀態(tài)下計(jì)算出的,但實(shí)際深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)往往由于外界環(huán)境所影響制約與理論安全相脫節(jié)。實(shí)際支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)與理論值存在偏頗,但現(xiàn)實(shí)中設(shè)計(jì)參數(shù)卻完全參照理論值要求作業(yè)。極限平衡理論是一種在完全無(wú)干擾情況下做出的測(cè)試值,主要強(qiáng)調(diào)的是一種靜態(tài)設(shè)計(jì);而實(shí)際基坑支護(hù)施工作業(yè)中經(jīng)常會(huì)遇到一些不穩(wěn)定因素,突發(fā)情況,是在一種動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定中實(shí)施的,所以這種理論數(shù)值在現(xiàn)實(shí)中的作業(yè)操作中得不到良好實(shí)踐驗(yàn)證。
在一些大型的施工項(xiàng)目中,鋼板樁支護(hù)手段經(jīng)常被應(yīng)用于其中,這主要是因?yàn)殇摪鍢吨ёo(hù)其本身并不需要太過(guò)復(fù)雜的操作流程,不僅如此,不論是材料還是運(yùn)輸成本相較于其他而言也較為低廉,這對(duì)施工企業(yè)來(lái)說(shuō)是極大的優(yōu)勢(shì),能幫助其有效地降低施工成本,也正因如此,我國(guó)的很多建筑物項(xiàng)目中都不乏鋼板樁的使用。鋼板樁支護(hù)技術(shù)原理非常簡(jiǎn)單,就是將硬度和強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的板樁結(jié)構(gòu)置于深基坑中,并選擇合理科學(xué)的位置予以固定,使其達(dá)到良好的承重效果。一般來(lái)說(shuō),在平原、丘陵等土質(zhì)較為松軟的地區(qū)更為常見(jiàn),其支撐效果也更為優(yōu)異。不過(guò)這種方法仍然有其弊端和不足,鋼板樁所使用的材料本身具有較高的延展性和彈性,能根據(jù)外界環(huán)境的變化而改變自身形體,這也就意味著在后期,鋼板樁很可能出現(xiàn)彎曲、變形等問(wèn)題,一旦出現(xiàn)變形,整個(gè)基坑的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性必然會(huì)受到影響,所以在實(shí)際操作中,鋼板樁易變形的特點(diǎn)需要格外留意。普遍意義上來(lái)說(shuō),基坑深度在7m 以下時(shí),鋼板樁實(shí)用性和穩(wěn)定性相對(duì)較高,但如果深度>7m,那么如果僅僅使用鋼板樁作為支護(hù)手段,就難免出現(xiàn)變形等各種問(wèn)題,在這種時(shí)候,多層支撐結(jié)構(gòu)或者多層錨拉桿等支護(hù)方式便可以派上用場(chǎng)。
柱列式灌注樁這種支護(hù)手段同樣在大型的施工項(xiàng)目中較為常見(jiàn),其原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)在深基坑中置入柱樁提高其穩(wěn)定性,排樁的合理布局可以使基坑的穩(wěn)定性大大提高,極大地避免了鋼板樁的變形問(wèn)題,同時(shí)還能有效防止坍塌的出現(xiàn)。這種支護(hù)方式在施工過(guò)程中的重點(diǎn)在于,需要對(duì)排樁的布局進(jìn)行合理規(guī)劃,使其承重達(dá)到最佳,盡可能地減少空隙、漏洞出現(xiàn)的概率。
土釘墻支護(hù)手段在后期逐漸被許多施工單位使用,且效果十分良好。其原理是通過(guò)在深基坑的土坡面結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋪設(shè)面積較大的鋼筋網(wǎng),使深基坑的穩(wěn)定性和承重性增加,同時(shí),為了防止鋼筋變形,還需要在其上噴以混凝土材料,凝固之后的混凝土面板變成了良好的支護(hù)面,不僅可以幫助提高建筑穩(wěn)定性,還可以防止水土流失。也正因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)勢(shì),在大部分地質(zhì)中,其都可以發(fā)揮非常有益的支護(hù)作用。當(dāng)然,較為特殊的土質(zhì)則與這種方法不相適應(yīng),例如淤泥土質(zhì)的深基坑就不能采用此種方法進(jìn)行支護(hù)。
受到建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的需求影響,我國(guó)目前逐漸研發(fā)出多種建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù),其中土釘墻施工技術(shù)、土層錨桿施工技術(shù)、重力式擋墻支護(hù)施工技術(shù)、地下連續(xù)墻施工技術(shù)、護(hù)坡樁式施工技術(shù)的應(yīng)用最為常見(jiàn)。然而根據(jù)這幾種施工技術(shù)的類型,也可以將其分為重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)與混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)等類型。在實(shí)際進(jìn)行建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)運(yùn)用時(shí),必須要根據(jù)建筑工程深基坑支護(hù)施工的要求,選擇合適的支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,以確保建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的質(zhì)量。一般而言,重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)多用于土質(zhì)穩(wěn)定的深基坑中,懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)多用于土質(zhì)與環(huán)境相對(duì)較好的深基坑中,而混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)則多用于穩(wěn)定性較差的深基坑中。
因城市化的發(fā)展影響,城市的可建筑面積不斷縮減,這使得現(xiàn)階段的建筑工程,多建設(shè)于土質(zhì)地基中,因此實(shí)際進(jìn)行建筑工程深基坑支護(hù)時(shí),需要開挖的面積比較大,且開挖范圍與工藝也在一定程度上影響了深基坑的支護(hù)質(zhì)量。為此,進(jìn)行建筑工程深基坑開挖工作時(shí),需要提前對(duì)建筑工程深基坑的開挖范圍進(jìn)行劃線標(biāo)記,并采用分段開挖的方式進(jìn)行土方開挖,這種方式利于減少土方開挖與運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間,避免深基坑因開挖量較大,而出現(xiàn)受力狀態(tài)破壞的情況。其次,對(duì)于建筑工程深基坑的開挖周期,應(yīng)當(dāng)根據(jù)選擇的深基坑支護(hù)施工技術(shù)工藝要求,進(jìn)行速度與深度的合理制定,以防止影響到深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),各種建筑如雨后春筍般地大量涌現(xiàn)出來(lái)。隨著房屋樓層越來(lái)越高,其基坑施工技術(shù)要求與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。建筑工程中深基坑支護(hù)施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其施工質(zhì)量好壞直接影響到建筑的質(zhì)量及安全性。