基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用
秦钊
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秦钊,. 基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用[J]. 中国土木工程,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.157055.
摘要:
基坑作为建筑物最底层的构造,是整个工程建筑中不可或缺的结构,其具备良好的受力结构,工程师以及技术人员在深基坑设计过程中须参照基层土质的承载性能,对整个深基坑工程施工计划进行科学合理设计,根据建筑的用途以及修建高度,对深基坑的不同受力结构单元进行差异化设计。本文探讨了基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用。
关键词: 建筑土木工程;基坑支护;施工技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157055
基金资助:

引言

基坑支护技术作为一种有效的施工技术,已经被广泛应用于建筑土木工程施工中,并取得了一定的成果。在建筑土木工程施工中,如果不能合理应用深基坑支护技术,会影响整个工程的施工进度和施工质量。因此,必须对基坑支护施工技术进行深入研究和分析,以保证其有效性。

1基坑支护技术概述

随着我国城市化进程的加快,各类高层、超高层建筑相继出现,基坑工程也日益增多。所谓深基坑,就是深度超过5m或地下室超过三层、基础结构复杂的工程。基坑建设项目的特殊性、复杂性促使其对施工技术提出了更高的要求,例如许多大城市的住宅建设都有地下超市或者大型建筑物的地下车库,在这类特殊建筑工程中,常需采用基坑开挖,以便合理规划与利用空间结构。在进行基坑施工时,施工企业要有序进行岩土工程勘察资料的收集、支护结构的施工和基坑开挖等工作,还要做好相关的监测工作,保证相关信息能够及时、准确地获得,为以后的工程建设提供可靠的依据。为保证顺利开展施基坑施工作业,提高施工现场的安全性,施工人员需要充分做好基坑支护体系的设置。

2基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用类型

2.1地下连续墙支护

以地下连续墙作为基础开展基坑支护作业时,要求施工人员由以下层面出发,控制支护效果:首先,地下连续墙通常为大范围混凝土浇筑而成。浇筑墙体过程中,应该根据分层、分段的施工原则进行。施工初期,作业人员需要根据工程设计标准合理选择施工材料,如水泥、添加剂、骨料以及砂石等,并进行科学配比,提高混凝土坍落度以及和易性。材料制备完成后,参考地下连续墙应用的砼浇筑方式,科学选择施工导管材料,检查导管内壁是否完整、光滑。保证导管直径为30cm,导管中间节不超过2m以上,底节则不超过4mm。导管拼接完成后测试承载压力,施工人员将导管轴线误差控制在5%以内,浇筑混凝土坍落度保持在18~22cm之间,完成水下混凝土浇筑。浇筑地下连续墙时,施工间隔时间应保持在30min以内,并保证成型高度能够与设计标准保持统一。所以在未清除浮浆前,应保证浇筑厚度超出设计标准的30~50cm。其次,处理地下连续墙的衔接处时,需要施工人员针对墙体承压能力进行计算,科学分析墙体支护能力,从而保证墙体位置及排列方式的科学性,确保地下连续墙有效衔接。最后,土木工程施工过程中,借助地下连续墙开展基坑支护作业后,需要对支护效果进行严格检查,在保证连续墙外观不受破坏的情况下提升支护强度,同时能够起到防渗的作用。

2.2土钉墙支护技术

土钉墙应用广泛,属于常见技术手段。在一般情况下,都会将土钉墙结构作为加固支护主体,应用在深度不大且周边建筑物稀少的基坑支护工程中。该技术应用原理简单,对环境的适应性强,可提升基础承载能力,提高基坑边缘稳定性,为后续施工提供保障。在岩土工程施工期间,要综合考虑多项因素,对深基坑边坡位移等特殊情况实施监测,搭建科学的土钉墙支护框架,引入预应力锚杆技术。在整个支护体系中,混凝土浇筑是难点,混凝土质量难以把控。因此,在施工环节中,要在明确支护结构的基础上,优化混凝土配比方案,保障混凝土的性能。

2.3预应力土层锚杆支护技术

预应力土层锚杆支护技术主要是借助专门的机械设备对锚杆一端与挡土桩、墙进行联结处理,对锚杆另一端则是在地基土层中进行有效的锚固处理,然后将高强度的水泥砂浆灌注到锚固段,保证砂浆体符合工程要求的强度。在实际工程施工的过程中为了能够提高技术应用效果,首先需要进行支护的土体进行勘察和分析,包括土体的性质、力学参数、水文地质条件等;之后根据土体的特性和工程要求,设计合适的锚杆布置方案,确定锚杆的长度、直径、间距等参数。在此基础上根据设计要求,展开钻孔作业,一般选用旋喷钻、往复钻等方式,之后将预应力筋杆通过钻孔插入土层中,一端固定在锚杆坑内,另一端露出土体表面。注意根据设计要求和土体的力学性质,确定每根锚杆所需的预应力值;并且将锚固头固定在锚杆末端,并通过拉伸筋杆施加预应力,使得土体发生固结和变形,最后土体达到稳定状态。

2.4深层水泥土搅拌桩支护

深层水泥土搅拌桩支护是通过深层搅拌机械将水泥浆体与原地土混合,形成一系列的水泥土桩,达到基坑的支撑与围护目的。深层水泥土搅拌桩支护技术的主要特点在于不仅仅是单纯的支护方法,更是土壤改良技术。通过与地下土壤的深度搅拌,水泥与土壤结合形成新的复合材料,其强度、稳定性和抗渗透性均得到了显著提高,为基坑提供了坚固的支撑,还有效控制了地下水的渗入,降低了基坑周边土壤的沉降。相较于其他支护技术,深层水泥土搅拌桩支护技术在施工过程中对周边环境的干扰较小,并且由于其结构简单,材料易于获得,这种方法在成本上也较为经济。

3提高基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用措施

3.1提高对土层的观测能力

基坑支护作业,可能因为土层结构变化受到影响,而地下管道状况对于作业效率具有决定性作用。所以施工过程中,要求设计人员与施工人员发挥协同作用,密切观察土层变化情况,对监测数据进行整理及分析。如果土壤变形情况严重,则需要针对施工方案进行调整,科学修整结束施工的支护部分。观测土层结构时,仅仅依靠人眼无法完成,需要借助相应的仪器设备。所以施工单位应该具备足够的监测设备,并配备相关技术人员,保证土层监测工作顺利进行,进一步确保监测数据准确性,为设计人员数据分析提供重要保障。经过详细的检测分析,能够明确土层机构变化情况,准备开展第二次修补工作,纠正无法满足当前土壤结构的支护方法。

3.2支护结构的建设

在建筑土木工程施工中,根据地质勘查的数据和施工的需求,工程师会选择最合适的支护系统,如锚杆墙、搅拌墙或者钢板桩墙等。每种系统都有其特定的优势和应用场景,取决于土层性质、地下水状况以及基坑的深度和大小。确定支护系统后,施工团队开始实地工作,按照设计的要求逐步进行。例如,对于锚杆墙,首先会在指定位置打入预制桩,再在桩间注入混凝土形成连续墙,然后通过拉伸锚杆增强墙体的稳定性。在整个施工过程中,通过各种传感器和测量仪器,施工团队会持续监控支护结构的位移、应力和变形,以及地下水的变化,及时反映支护结构的性能和稳定性,以为施工团队提供宝贵的反馈,在必要时应调整施工方法或采取应急措施。

结束语

基坑支护是建筑土木工程项目中非常重要的内容,其质量好坏对于保证整个工程的质量十分重要。由于支护过程关联的项目及内容较多,要确保工程质量,需要解决各种影响因素。所以,施工人员必须了解与掌握深基坑支护的技术要点,同时做到理论与实践相结合,在保证质量的前提下,安全、合理地进行施工。

参考文献

[1]杨延祥.基坑支护技术在建筑土木工程施工中的应用分析[J].江西建材,2019(06):164-165.

[2]张新梁.基坑支护技术在建筑土木工程施工中的应用探究[J].四川水泥,2017(12):149-150.

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