土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究
张伟
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张伟,. 土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究[J]. 中国建筑,20253. DOI:10.12721/ccn.2025.157005.
摘要: 深基坑支护施工技术对保证土建基础的施工质量和安全具有重要意义。未来,随着科学技术的不断进步和施工技术的不断发展,深基坑支护施工技术将朝着智能化、绿绿化的方向发展。同时,随着人们对环保和安全生产的要求越来越高,深基坑支护施工技术也将更加重视环保和安全生产的研究与应用。
关键词: 土建基础施工;深基坑支护;施工技术
DOI:10.12721/ccn.2025.157005
基金资助:

深基坑支护施工技术在土建基础中的应用,对工程的安全稳定至关重要。通过选择合适的支护材料和支护方法,加强监测和调节,可以有效控制土体的变形和沉降,保证工程的质量和稳定性。因此,应重视深基坑支护施工技术在土建基础中的应用,以确保工程的安全和可持续发展。

1土建基础施工中深基坑支护施工的主要内容及特点

1.1深基坑支护施工的主要内容

岩土勘察。通过调查和勘察,现场对周边建筑物、道路、地下管线等进行了勘察,验证了地基土、地下水参数,确定了地基与基础的相对位移极限。

结构设计。支护结构设计包括支护体系、支护结构和土体加固等几个部分。因此,在施工过程中,应充分考虑地质条件、地下水条件、施工经验、变形极限、工程造价、工期、施工条件等方面的影响,以确保施工安全。

施工实施。在工程施工过程中,主要工作有土方开挖、基坑开挖、基坑支护等。

周边的保护。为了保证周围环境和重要建筑物的安全,有必要加强防护措施,做好地层位移预测工作。若变形超出允许范围,应进行相应调整或采取特殊加固措施。

现场监测。施工现场要做好监测,要有全面的监测信息和数据,为改进设计和施工过程提供反馈和指导。

1.2深基坑支护施工的主要特点

(1)施工难度不断加大。随着中国城市建设用地的日益紧张和现代建筑多用途的需要,许多建筑的地下结构越来越深,从1、2层发展到5、6层甚至超过20m的基坑开挖。由于地下工程地质条件的复杂性,影响地下工程地质条件的因素很多。为了保证项目的顺利实施,有必要进行全面的分析研究。此外,在工程建设过程中,土体的蠕变会越来越显著,土体的受力会重新分配,这将带来许多不确定性。

(2)施工风险持续增加。一方面,就工程本身而言,深基坑施工时间紧,任务重,因为工期的拖延不利于后续施工的正常开展和成本的控制,而且一旦出现质量问题,会造成更严重的后果。此外,深基坑支护施工事故率较高,风险系数也较大,存在很大的不确定性。另一方面,对于邻近的工程设施,如果发生基坑支护问题,将直接对邻近的建筑物、道路、管道等造成破坏,造成施工纠纷,后果极其严重。

2土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究

2.1钢板桩支护

钢板桩是一种适用于埋深小于8m、变形要求不高的工程。其主体为热轧型钢带锁夹,由钢板桩结构连接,形成钢板墙,起到保水作用。目前国内使用的有z型、u型、直腹型等多种类型。该方法适用于软土层,可重复使用。但由于钢板桩本身具有较强的弹性,为了防止周围基础和地面的变形,必须在其基础上安装一定数量的支护锚杆。由于钢板桩围护结构在施工过程中噪声较大,不适合在人口密集的城市地区使用。

2.2土钉墙支护

土钉墙是指基坑开挖时均匀固定在基坑周围土层中的细长钢筋。在边坡开挖过程中,先铺设钢筋网,然后进行喷锚,即所谓的喷锚。然后采用土钉-喷射混凝土组合支护形成复合土。支护结构可以减少施工时间和工程成本,在不太深和周围环境不需要太多沉降变形的情况下得到了广泛的应用。需要注意的是,在本支护结构施工过程中,应对整个工程进行连续监测,并根据施工期间获得的实时数据对问题进行分析,及时反馈,然后进一步纠正,为今后的工程施工提供有效参考。此外,土钉墙支护结构受地下水影响较大,不适合用于挡水结构。

2.3地下连续墙支护

在软土层中进行深基坑开挖支护时,如果基坑深度大于10m,且周围构筑物及相邻建筑物对沉降位移有较高要求,可采用地下连续墙作为基坑支护。复合墙体具有刚度好、整体性好、对周围环境影响小等特点,适用于各种复杂地质条件。但是对于土质坚硬的土层,很难进行开挖,特别是遇到地下岩层时,还要准备专用的走槽机械设备,成本比较高,而且施工过程中产生的泥浆不好处理,因为在地基处理过程中存在比较严重的污染问题,所以需要进行处理。

2.4深层搅拌桩支护

深层搅拌桩是一种以水泥、石灰为固化剂的新型固化体。在深层搅拌机的作用下,软土和固化剂被强制搅拌,与固化剂和土发生一系列的物理化学反应,形成整体的水稳性和高强度的桩基础。其优点是可以显著提高基坑边坡的强度和稳定性,减少基坑开挖引起的土体变形和坍塌,保证工程的安全。深层搅拌桩支护具有广泛的应用前景,尤其适用于软土地区的深基坑工程。由于软土地区地质条件复杂,土体强度低,稳定性差,有必要采取有效的支护措施,确保基坑施工安全。深层搅拌桩支护能有效提高土体的强度和稳定性,降低土体变形和基坑边墙坍塌的风险,因此在软土地区得到广泛应用。

2.5护坡桩支护技术

在土建基础施工中应用护坡桩支护技术,可以有效防止基坑坍塌、土体滑动等安全事故,提高施工效率,降低工程造价。护坡桩支护技术是在基坑周围设置护坡桩,利用桩体与土之间良好的摩擦力将桩体锚定在土中,形成稳定的支护结构,施工简单,支护效果明显,适应性强。在土建基础深基坑支护施工中,技术人员应注意桩中心与保护筒中心之间的数据偏差,数据偏差范围不应超过5cm。同时,在对护坡桩的埋深进行处理时,应注意其埋深不宜小于1m。此外,施工单位应严格控制泥浆比例,合格的比例通常在1.1~1.2的范围内,并注意防止施工时孔底出现泥沙问题,做好泥沙厚度控制,泥沙不能超过15cm,保证支护施工过程中质量控制到位。

2.6排桩支护技术

桩排支护主要由支护桩、支架和防渗帷幕组成。具体在土建基础深基坑支护施工中,桩排支护根据施工情况可分为悬臂式、拉锚式、锚杆式和内支护方式。目前使用最广泛的是内支护式,这是一种使用钻孔灌注桩的方式。通过机械钻孔在基础土中形成桩孔,然后在内部加入钢筋,再浇筑混凝土,从而提高桩基础的综合承载力,有效抵抗土的荷载。采用桩排支护技术时,应严格控制桩间距离。为了充分利用桩排支护的作用,在施工期间应尽量防止地下水渗入施工基坑内,一定要等到施工区域出水后才能排放。

2.7预应力锚杆及锚索支护

预应力锚杆、锚索一般与灌注桩配合使用。锚杆和锚索钻入直径为130 - 200mm的孔中。根据放置在孔内构件材料的不同,可分为预应力(杆体材料包括单根和多根钢筋)、预应力锚索(杆体用作单根或多根钢绞线),然后通过注入纯水泥浆或水泥砂浆加压入孔内。全长组合钢梁或钢筋混凝土梁置于梁外,锚固置于梁外。根据锚杆和锚索的强度,在锚固结构中设置不同长度的自由段和锚固段。锚杆强度达到一定条件后,施加预应力进行预紧。锚杆和预应力锚索可以有效地控制基坑水平变形,保护周围环境。但在建筑物基础附近区域,不宜使用锚杆或锚索。因此,只有在周围无建筑物时,才选择钻孔桩与预应力锚索的组合支护。

综上所述,深基坑支护施工是土建基础最基本、最重要的施工环节,深基坑支护效果对土建基础后期施工影响深远。将深基坑支护技术应用于深基坑施工,可有效提高整个工程的安全稳定水平,对提高整个土建基础施工的质量和效率具有重要意义。

参考文献:

[1] 土建基础中的深基坑支护施工技术应用探索[J]. 林艳贺.房地产世界,2023

[2] 土建基础中的深基坑支护施工技术分析[J]. 余磊.绿色环保建材,2023

[3] 土建基础中的深基坑支护施工技术应用[J]. 刘宏睿.城市建设理论研究(电子版),2024