引言
随着建筑行业的不断发展,对深基坑支护技术的要求也越来越高。因此,深入研究房建建筑工程中深基坑土钉墙支护施工技术,不断优化施工工艺,提高施工质量和安全性,具有重要的现实意义。
一、房建建筑工程中深基坑土钉墙支护施工技术的施工要点
(一)定位放线和钻孔
定位放线是深基坑土钉墙支护施工的起始步骤,施工人员依据设计方案,利用测量仪器精确确定土钉的位置。需设置控制点,保证放线精度在允许范围内,一般横向和纵向偏差不超过±50mm。钻孔作业紧随其后,根据土钉设计倾角和深度操作钻孔机。钻孔方式有干式和湿式,干式钻孔速度快但粉尘大,湿式钻孔可减少粉尘但需处理泥浆。钻孔过程中要严格控制孔径、孔深和垂直度等参数,孔径偏差控制在±5mm,孔深偏差不超±100mm,垂直度偏差小于1%,确保后续土钉安装顺利。
(二)土钉制作与安装
土钉制作要求严格按照设计长度和规格进行,选取符合要求的钢材,将其切割成设计长度,误差控制在±50mm以内。对于有焊接要求的土钉,焊接质量必须保证,焊缝饱满、无夹渣和气孔。在土钉安装时,要确保插入深度达到设计要求,偏差不超±50mm。为保证土钉在孔内居中,可采用定位支架,间距一般为1—2m。插入过程中要避免土钉扭曲变形,保证其与孔壁有良好的接触,为注浆施工奠定基础。
(三)注浆施工
注浆施工在土钉安装完成后进行,注浆材料的配比是关键,一般采用水泥浆,水灰比根据土质情况确定,通常在0.4-0.5之间。在搅拌注浆材料时,要确保搅拌均匀,防止出现水泥结块现象。注浆压力需严格控制,一般在0.2-0.6MPa之间,压力过小导致注浆不饱满,压力过大则使土体产生劈裂。注浆过程中,要注意观察孔口返浆情况,确保注浆饱满度,当孔口有浆液溢出且稳定时,可视为注浆饱满。同时要按照一定比例抽取注浆试件,进行抗压强度检测,确保注浆质量。
(四)混凝土喷射
混凝土喷射是深基坑土钉墙支护施工的重要环节,混凝土配合比设计要满足强度和工作性要求,一般强度等级为C20-C30。喷射工艺可分为干喷和湿喷,干喷粉尘大但设备简单,湿喷粉尘小、回弹量少但设备较复杂。喷射前要先对受喷面进行清理,保证无杂物和松散土体。喷射过程中,要控制喷射厚度,一般为8—15cm,采用分层喷射时每层厚度控制在5—8cm,要注意喷射面的平整度,偏差不超过±20mm,确保混凝土面层的质量,有效保护土钉和加固土体。
二、房建建筑工程中深基坑土钉墙支护施工技术的常见问题
(一)土钉抗拔力不足的问题
土钉的长度设计不合理导致抗拔力不足,土钉长度过短,其在土体中的锚固长度不够,就难以提供足够的摩擦力和粘结力来抵抗土体的侧向压力。土钉的制作和安装过程中的质量问题也会影响抗拔力,土钉表面不平整或者存在锈迹,会降低土钉与注浆体之间的粘结效果。在钻孔过程中孔径不符合要求,过大或过小,都会影响土钉与土体的接触效果。注浆材料的配比不合理,或者注浆过程中没有确保饱满度,会使得土钉与周围土体之间不能形成有效的粘结,从而无法提供足够的抗拔力。
(二)地下水影响的问题
深基坑周围的土体在地下水的长期浸泡下,其物理力学性质会发生改变,原本具有一定强度和稳定性的土体变得松散,降低了土体的内摩擦角和粘聚力。这使得土钉墙支护结构所依靠的土体承载能力下降,增加了基坑失稳的风险。地下水会渗入土钉与土体的接触面,稀释注浆材料,降低土钉与土体之间的粘结效果,从而影响土钉墙的整体稳定性。地下水位上升会增加侧向水压力,对土钉墙产生额外的压力,水位下降则引起土体的不均匀沉降,进而导致土钉墙出现裂缝或者变形。
三、深基坑土钉墙支护施工技术问题的解决策略
(一)优化土钉布置设计
在设计土钉布置时需要全面深入地分析地质勘察报告,精确掌握土层分布、土体物理力学性质等关键信息。针对不同的土质条件,如软土、砂土或黏土,合理调整土钉的间距、长度和倾角。在软土地区由于土体承载能力低,可适当加密土钉间距并增加土钉长度,以增强整体支护效果。要考虑到基坑的形状、深度以及周边环境的影响。对于形状不规则的基坑,在转角等受力复杂部位应调整土钉的布置方向和密度。在设计土钉倾角时需结合土体的滑动面角度,使土钉能更好地发挥抗拔作用。
(二)强化监测预警机制
建立完善的监测系统,涵盖土钉内力、土体位移、地下水位等多个监测项目。对于土体位移监测,应在基坑周边合理布置监测点,形成监测网,监测点间距根据基坑规模确定,一般不超过20米。采用高精度的测量仪器,如全站仪和水准仪,定期进行测量,测量频率在基坑开挖初期可每天一次,随着开挖深度增加和变形趋于稳定可适当调整。对于土钉内力监测,通过在土钉上安装应力传感器,实时获取土钉受力数据。设定合理的预警值,预警值的确定要综合考虑设计要求、工程经验和周边环境的安全要求。对于土体水平位移,预警值可设定为基坑深度的0.3%—0.5%。一旦监测数据接近预警值立即启动预警程序,通知相关人员采取措施,对监测数据进行深入分析判断变形趋势,为后续决策提供依据。
(三)完善地表与地下排水
在地表排水方面,要根据基坑周边地形和汇水面积,合理规划截水沟和排水沟的布局。截水沟设置在基坑顶部边缘,距离坑边一般不小于1米,沟深和沟宽根据排水量确定,一般沟深为0.3—0.5米,沟宽为0.4—0.6米,采用水泥砂浆抹面,防止雨水渗漏。排水沟则沿基坑底部两侧设置,将基坑内的积水及时排出。排水沟坡度不小于0.3%,确保排水顺畅。地下排水针对不同的地下水情况采取相应措施。在地下水位较高的地区,可采用轻型井点降水,根据降水深度和基坑面积确定井点数量和布置间距。井点管深度应超过基坑底部1—2米,通过抽水降低地下水位,减少地下水对土体和土钉墙的影响。
(四)实施抗拔力检测与补救
抗拔力检测应按照相关规范和设计要求进行。在检测数量方面,一般不少于土钉总数的1%,且每种类型的土钉至少检测3根。检测设备选用专门的土钉抗拔力检测仪器,确保检测精度。检测时,缓慢施加拉力,记录土钉的抗拔力-位移曲线。当检测结果发现土钉抗拔力不足时,需要及时采取补救措施。如果是由于土钉长度不够导致的抗拔力不足,可采用接长土钉的方法,在原土钉基础上通过焊接或机械连接等方式增加土钉长度。对于注浆质量差引起的问题,重新进行注浆作业,调整注浆材料配比,确保注浆饱满度。
结束语
综上所述,房建建筑工程中的深基坑土钉墙支护施工技术是一项复杂但极为重要的技术,通过严格遵循工艺流程可以有效地构建稳定的深基坑支护结构。随着建筑技术的不断发展,深基坑土钉墙支护施工技术也将不断优化和创新,进一步提高其在不同地质条件和复杂环境下的适用性,为房建工程的安全施工和可持续发展提供更坚实的保障。
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