建筑工程深基坑施工支護的要點和實例運用

　　這篇建筑工程師論文發(fā)表了建筑工程深基坑施工支護的要點和實例運用，深基坑支護起到臨時支護的效果, 其施工中產生的風險比較大, 而且施工技術多, 涉及的流程比較廣, 常常會出現安全事故。論文提出了保證深基坑施工的安全性以及技術應用要點，具有現實意義。

　　關鍵詞：建筑工程師論文,深基坑施工,組合支護

　　1、建筑工程深基坑施工支護要點

　　1.1、穩(wěn)定性

　　穩(wěn)定性是建筑工程深基坑支護的基本要求, 深基坑施工會造成對周邊土體的擾動, 當這種擾動超過土地能夠承受的極限, 就會造成土體的松動、位移, 通過支護技術可以實現力的分散、傳導, 并阻擋基坑邊緣土體活動。如果施工地點情況較為復雜, 支護技術的應用可以實現有效保護。如地下室位置施工, 周邊存在老化建筑、管網, 施工過程中, 大型器械帶來的震動可能導致老化建筑地下部分、近地部分被破壞, 也可能影響管網工作, 使管網周圍力平衡被打破。應用支護技術能夠降低施工對周邊環(huán)境的影響, 保證力學方面的穩(wěn)定性。

　　1.2、安全性

　　深基坑施工的特點突出, 一旦出現事故, 造成的經濟損失和人員傷亡也相對較大。研究人員收集并分析了我國近年來深基坑施工事故情況, 數據如表1所示。

　　結合表1數據可以發(fā)現, 近年來我國深基坑施工事故發(fā)生率正逐漸降低, 但人員傷亡依然在1人以上, 且經濟損失沒有得到有效控制。強調組合支護技術的應用, 有助于提升施工作業(yè)安全性。在文獻資料中, 研究人員發(fā)現, 應用組合支護技術的744例工程中, 事故發(fā)生數為4起, 占比0.5%;沒有應用組合支護技術的514例工程中, 事故發(fā)生數為11起, 占比2.1%, 差異十分明顯, 這也要求進一步在深基坑施工作業(yè)中強調安全性[1]。

　　1.3、范圍性

　　范圍性是指在深基坑施工過程中, 通過合理應用組合支護技術保證深基坑范圍均能得到保護, 提升對施工作業(yè)的總體保護作用。早在19世紀, 德國學者就針對基坑施工的安全性進行過分析, 進入20世紀后, 隨著建筑技術的持續(xù)優(yōu)化, 更多學者開始進行深基坑防護工作研究, 在美國學者威廉姆斯 (Williams) 的研究中, 應用支護結構 (威廉姆斯使用的是木結構) 、且改變組合方式的情況下, 深基坑的范圍性防護效果能夠明顯提升, 如果使用金屬結構, 這種范圍性還可以進一步得到優(yōu)化[2]�？紤]到深基坑施工的危險性, 當前施工支護的防護范圍多借由組合式支護結構作為保證, 以重復性的小結構應對固定范圍內的力學變化, 并將其傳導至地下部分, 如圖1中所示為某大型工程深基坑施工作業(yè)的支護結構, 其重復性明顯, 且依靠三角形結構和弧面設計實現結構穩(wěn)定和便捷的傳力。

　　2、建筑工程深基坑施工中常見支護技術以及組合支護技術

　　2.1、常見支護技術

　　結合一般工作資料可以發(fā)現, 目前建筑工程深基坑施工中常見支護技術包括排樁支護、連續(xù)墻支護、水泥擋土墻支護、自立式支護、噴錨支護、水平支撐以及組合支護等多種形式。以排樁支護為例, 排樁支護通常由支護樁、支撐及防滲帷幕等組成, 將能夠起到承重作用的樁體均衡排布在深基坑周圍, 承受基坑邊緣土體擴散、位移產生的力, 維持基坑力學方面的穩(wěn)定, 避免出現安全問題。組合支護是對不同支護形式的聯合應用, 可以綜合發(fā)揮不同支護形式的優(yōu)勢, 提升支護效果。

　　2.2、自立式支護技術

　　自立式支護強調應用剛性條件較為理想的結構提升支檔、加固與保護水平。以擋墻作為主要結構, 控制深基坑周邊的土體移動, 實現力平衡。2015年7月, 遼寧省大連市某地進行商民兩用建筑建設, 使用自立式支護技術作為核心進行組合支護。該次施工基坑深度為7.7m, 地下水水位距離基坑底部1.9m, 設計擋墻厚度0.52m, 以硅酸鹽水泥和細骨料作為主要材料進行擋墻建設, 以擋墻作為支護結構主體, 為避免出現滲水問題, 所有擋板之間縫隙距離進行嚴格控制, 應用復合膠體進行大空隙的封堵。擋墻建設完成后, 組合應用支撐構件作為支護體系。支護設施建設共進行17d, 滿足施工工期要求, 且造價較預算額降低2.2%, 效果良好[3]。

　　2.3、樁錨支護技術

　　樁錨支護技術要求地基基礎條件較為理想、土質致密, 軟土環(huán)境下不適宜應用樁錨支護技術。樁錨支護技術的構造形式較為簡單, 將受拉桿件的一端固定在開挖基坑的穩(wěn)定地層中, 另一端與圍護樁相聯, 依靠圍護樁進行傳力、導力, 保證維護結構的穩(wěn)定。在應用樁錨支護技術時, 要求對施工地點基本情況進行測定, 如果軟土層厚度不超過1.2m, 且場地土層條件不復雜, 基本屬于同類土壤, 可以應用樁錨支護技術。

　　施工作業(yè)開始前, 還應對水平位置和垂直位置進行測量和標注, 保證支護結構與基坑底部的夾角在20~45°之間, 如果基坑邊緣整體長度超過140m, 或者單一邊長超過40m, 應考慮錨桿軸向抗拔力問題, 需將其控制在700~800k N之間。

　　2.4、噴錨支護技術

　　噴錨支護技術多用于地下水水位異常、人工填土、粘性土、弱膠結砂土環(huán)境, 構造形式上, 該技術強調將混凝土、錨桿、圍巖通過技術性手段連為一個整體, 一般先進行混凝土噴層建設, 之后建立錨桿支護系統, 使混凝土的剛性優(yōu)勢、錨桿的導力優(yōu)勢得到同步發(fā)揮, 借此提升整體支護效果。施工作業(yè)開始前, 首先要求對施工場地進行測量, 如果基坑深度大于12m, 應逐層進行混凝土噴層建設, 并確保噴層厚度滿足錨桿使用要求, 一般噴層厚度不低于4~5cm, 完成初步建設后, 還應測定支護效果, 尤其是錨桿的導力性能。由于噴錨支護對操作場地的要求不高, 工程造價相對較低。

　　3、建筑工程深基坑施工中組合支護技術的應用實例

　　3.1、工程概況

　　2013年9月, 湖北省武漢市某地進行深基坑施工, 建設單位為中冶南方 (武漢) 置業(yè)有限公司, 建筑范圍較大, 基坑設計深度為9m, 由于當地水網發(fā)達, 地下水存在上溢可能, 常規(guī)支護手段應用效果有限。施工單位根據建設地點基本狀況, 擬定應用樁錨支護技術、自立式支護技術、噴錨支護技術組合的方式保證支護成效。

　　3.2、應用過程與結果

　　施工作業(yè)開始前, 技術人員擬定了總體方案, 先進行自立式支護施工, 建設了厚度為25cm的擋墻, 之后以錨桿支護與擋墻實現連接, 通過錨桿進行導力, 分散擋墻承受的直接荷載, 最后進行噴錨支護, 混凝土噴層分為兩個層次: (1) 層次高6.1m, 平均厚度5cm; (2) 層次高2.9m, 平均厚度4cm。施工所用錨桿為鋼合金材質, 具備良好的導力性能和延伸性, 抗壓強度28MPa, 滿足設計要求。深基坑施工在此條件下具體開展, 持續(xù)1個月零6天, 期間技術人員收集了相關數據情況, 結果如表2所示。

　　結果上看, 本次施工如期完成, 組合支護技術應用效果良好。

　　4、總結

　　綜上, 建筑工程深基坑施工中, 組合支護技術的應用效果突出, 應給予重視和推廣。深基坑施工帶有一定特殊性, 要求實現穩(wěn)定性、安全性, 并發(fā)揮范圍性作用, 在此要求下, 目前常用的組合支護技術包括自立式支護、樁錨支護、噴錨支護三種, 這三種技術具有各自的優(yōu)劣勢, 且適用范圍上也存在差異, 實例分析證明了上述理論的價值。后續(xù)工作中, 可結合實際需要具體選取支護技術。

　　參考文獻

　　[1]方東輝.深基坑支護技術在建筑工程施工中的應用分析[J].中小企業(yè)管理與科技 (上旬刊) , 2018 (01) :170~171.

　　[2]張華柱.基于建筑工程深基坑施工中的組合支護技術應用探究[J].建材與裝飾, 2016 (47) :1~2.

　　[3]石玉龍.深基坑支護技術在建筑工程施工中的應用分析[J].軍民兩用技術與產品, 2014 (07) :202~203.

　　推薦閱讀：《智能建筑》(月刊)創(chuàng)刊于2003年，由中國建筑業(yè)協會主辦。主要內容有宣傳智能建筑行業(yè)的產業(yè)政策、報道智能建筑行業(yè)的科研成果、交流智能建筑行業(yè)和工程設計與施工經驗、傳播智能建筑行業(yè)的動態(tài)信息、推廣智能建筑行業(yè)的成功技術和先進產品。

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