深基坑工程的支護結構加固與控制要點分析
2015-07-23
1、土方分項工程
在圍護結構和止水帷幕強度達到設計要求后并具備土方開挖條件時，方能進行開挖；土方開挖前，監(jiān)理方要嚴格審查土方開挖方案，核查投入的挖土機具、行走路線是否與圍護方案中對土方開挖提出的要求一致；當混凝土支撐強度達到要求，或者鋼支撐施加預應力完畢后方能進行下一步開挖工作，嚴禁超挖；發(fā)現(xiàn)異常情況，立即報告業(yè)主和設計方，應暫停挖土或者督促施工單位按預定的應急方案進行搶險；支撐的拆除應結合周邊環(huán)境和支撐情況選用人工或爆破方式，但應確保環(huán)境和人身安全。
2、施工階段控制要點
2.1深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、擋土、圍護、防水等環(huán)節(jié)，是一項復雜的系統(tǒng)工程，任何一個環(huán)節(jié)的失誤都有可能導致施工失敗，甚至造成事故。施工單位要嚴格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準的施工組織設計及相關的技術規(guī)范組織施工，對各施工要點要制定具體措施，并加強過程控制。
2.2深基坑周圍土體止水效果的控制
在地下水位較高的地區(qū)，地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當高的。在制定止水方案時應從深基坑工程的防水、降水和排水3個方面考慮，根據(jù)地質勘察部門提供的地質資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，對周邊有建筑基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔，否則會導致基坑周圍土體與水體的流失，使建筑物不均勻沉陷，甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象，增大了處理難度，拖延了工期，反之，以降水為主。
2.3深基坑支護的信息化管理
基坑支護結構信息化管理的主要手段，是安排專業(yè)施工監(jiān)測人員對基坑現(xiàn)場及周圍建筑物進行監(jiān)測，根據(jù)基坑開挖期間監(jiān)測到的基坑支護結構或巖土變位等情況，比照勘察、設計的預期性狀，動態(tài)分析監(jiān)測資料，全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率，對照報警標準，預測下一階段工作的動態(tài)，及時對施工中可能出現(xiàn)的險情進行預報，超過位移設定的預警值時，應及時采取有效的應對措施，確保工程安全。
2.4突發(fā)事件的處理
建筑施工是一個投資大、周期長、參與人員多的過程，施工過程中會發(fā)生許多不可預見的事件。對于基坑支護結構的施工，更要做好應對突發(fā)事件的技術準備。常見的突發(fā)事件有：基坑內管涌、流沙；相鄰工地施工的影響，如降水、打樁、開挖土方；地下障礙物妨礙基坑支護結構或止水帷幕的施工等等。事件發(fā)生后，及時啟動應急預案，并會同相關單位研究解決辦法。
3、 支護結構中常用的擋墻結構措施
3.1鉆孔灌注樁排樁擋墻
常用做成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁，設內支撐體系。我國各地都有應用，是支護結構中應用較多的一種。灌注樁擋墻的剛度較大，抗彎能力強，變形相對較小，在土質較好的地區(qū)已有7—8m懸臂者，在軟土地區(qū)坑深不超過14m皆可用之，經(jīng)濟效益較好。但其永久保留在地基土中，可能為日后的地下工程施工造成障礙。或用樹根樁或注漿止水。
3.2H型鋼支柱、木擋板支護擋墻
這種支護結構適用于土質較好、地下水位較低的地區(qū)，國外應用較多，國內亦有應用。 H型鋼支柱按一定間距打入，支柱間設木擋板或其他擋土設施，用后可拔出回收重復使用，較為經(jīng)濟，但一次性投資較大。
3.3地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻已成為深基坑的主要支護結構擋墻之一，當?shù)叵逻B續(xù)墻與“逆筑法”結合應用，可省去挖土后地下連續(xù)墻的內部支撐，還能使上部結構及早投入施工或使道路等。
3.4深層攪拌水泥土樁擋墻
深層攪拌水泥土樁擋墻在軟土地區(qū)近年來應用較多，過去多用于地基加固工程。它是用特制進入土深層的深層攪拌機將噴出的水泥漿固化劑與地基上進行原位強制拌合而制成水泥土樁，相互搭接，硬化后即形成具有一定強度的壁狀擋墻，既可擋土又可形成隔水帷幕。
3.5旋噴樁擋墻
它是鉆孔后將鉆桿從地基土深處逐漸上提，同時利用插入鉆桿端部的旋轉噴嘴，將水泥漿固化劑噴入地基土中形成水泥土樁，樁體相連形成帷幕墻，可用作文護結構擋墻。在較狹窄地區(qū)亦可施工。它與深層攪拌水泥土樁一樣，亦為重力式擋墻，只是形成水泥土樁的工藝不同而已。
3.6土釘墻
土釘墻是一種利用土釘加固后的原位土體來維護基坑邊坡土體穩(wěn)定的支護方法。它由土釘、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成。該種支護結構簡單、經(jīng)濟、施工方便，是一種較有前途的基坑邊坡支護技術，適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的粘性土或密實性較好的砂土地層，基坑深度一般不大于15m。
4、支護結構的支撐
4.1鋼結構支撐
鋼結構支撐拼裝和拆除方便、迅速，為工具式支撐，可多次重復使用，且可根據(jù)控制變形的需要施加預頂力，有一定的優(yōu)點。但與鋼筋混凝土結構支撐相比，它的變形相對較大，且由于圓鋼管和型鋼的承載能力不如鋼筋混凝土結構支撐的承裁能力大，因而支撐水平向的間距不能很大；相對說來，對于機械挖土不太方便。在大城市建筑物密集地區(qū)開挖深基坑，支護結構多以變形控制，在減少變形方面鋼結構支撐不如鋼筋混凝土結構支撐，但如果分階段根據(jù)變形多次施加預頂力亦能控制變形量，鋼結構支撐仍為發(fā)展方向。
4.2鋼筋混凝土支撐
鋼管支撐的形式，多為對撐或角撐。當為對撐時，為增大間距在端部可加設琵琶撐，以減小腰梁的內力。當為角撐時，如間距較大、長度較長，亦可增設腹桿形成桁架式支撐，對撐縱橫鋼管交叉處，可以上下疊交；亦可增設特制的十字接頭，縱橫鋼管都與十字接頭連接，使縱橫鋼管處于同一平面內。后者可使鋼管支撐形成一平面框架，剛度大，受力性能好。
H型鋼支撐用螺栓連接，為工具式鋼支撐，現(xiàn)場組裝方便，構件標準化，對不同的基坑能按照設計要求進行組合和連接，可重復使用，有推廣價值。
4.3液壓千斤頂施加預頂力
為減少擋墻的變形，可用液壓千斤頂施加預頂力。
5、 深基坑開挖施工中的變形控制
深基坑施工的風險主要與深基坑施工工程中的變形控制有關。變形控制已成為深基坑施工過程中考慮的主要因素。特別是開挖階段變形控制應是深基坑變形控制的重點。基坑開挖是一個土體應力釋放過程，此過程打破了原有地層的應力平衡體系，擾動后的土體進步流變和固結。在開挖階段主要加強對無支撐暴露變形和有支撐暴露變形控制。一是無支撐暴露變形控制。無支撐暴露變形控制主要通過控制其施工參數(shù)，如開挖空間尺寸、開挖時間、支撐時間、支撐軸力等等。并根據(jù)設計要求和實際施工條件確定施工工藝：考慮施工機械及施工技術條件、土體加固情況等。二是有支撐暴露變形控制。圍護結構有支撐暴露時間指維護結構在一層土體開挖、支撐完畢至下一層土體開挖之間的一段時間。有支撐暴露變形即基坑支護結構有支撐暴露期間的變形。有支撐暴露期間用于溫度變化、主被動xE～體流變、施工擾動等因素作用，基坑擋墻必將產(chǎn)生變形。有支撐暴露變形主要與下列因素有關：暴露時間、開挖深度、支撐軸力及加固情況。
6、結束語
基坑支護施工是個隱蔽工程。對施工過程的每一個環(huán)節(jié)、每一個工序均要嚴格把關;對重要工序、關鍵工序要設立停止點,要進行監(jiān)理旁站。在施工過程中,隨著地質條件的變化及某些情況的改變,往往要涉及到增減工程量。
