試論建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)及監(jiān)測

王釗

(河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司,河南鄭州 450000)

試論建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)及監(jiān)測

王釗

(河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司,河南鄭州 450000)

隨著社會經(jīng)濟(jì)及城市化建設(shè)發(fā)展速度的不斷加快,地下工程規(guī)模越來越大。深基坑施工主要應(yīng)用于高層建筑地下室、地鐵車站、地下車庫等施工中。深基坑工程的大量產(chǎn)生,將不斷提升設(shè)計計算理論的科學(xué)性及規(guī)范施工工藝流程,經(jīng)大量工程實踐及科學(xué)研究,逐漸形成一門新的學(xué)科—基坑工程。作為大型和高層建筑施工中主要環(huán)節(jié),深基坑施工技術(shù)水平的高低對工程建設(shè)的整體質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用。本文主要對深基坑支護(hù)的概況、建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)及監(jiān)測進(jìn)行了分析與探究。

建筑工程 深基坑支護(hù) 土釘墻 監(jiān)測 概況 主動支護(hù)

伴隨國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國建筑工程的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，深基坑支護(hù)工程作為建筑工程施工的重要組成部分，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。目前最常見的基坑支護(hù)技術(shù)主要包括兩種：主動支護(hù)與被動支護(hù)，本文根據(jù)具體工程實例進(jìn)行分析，主要選用土釘墻支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工，在施工過程中必須做好基坑支護(hù)監(jiān)測工作，了解其施工要求，規(guī)范施工工藝流程，只有這樣才能有效提升整個建筑工程的質(zhì)量。

1 深基坑支護(hù)的概況

1.1 深基坑支護(hù)

對于深、淺基坑，目前工程界并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。1967年Terzaghi與Peck建議將6米以上深度的基坑定為深基坑，但實際施工中這種說法并沒有得到廣泛地認(rèn)可。現(xiàn)階段，我國深基坑施工中普遍將超過6米或7米的開挖深度看作是深基坑。基坑支護(hù)是指為確保地下室施工及附近環(huán)境的安全，選用支擋、加固等方式對基坑側(cè)壁與附近環(huán)境加以保護(hù)。支護(hù)結(jié)構(gòu)主要對側(cè)向壓力進(jìn)行承受，主要包含水土壓力、地面荷載、鄰近建筑物基底壓力及相鄰場地施工荷載等引起的附加壓力，其中水土壓力為支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的主要壓力。傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)計理論主要將基坑附近土體作為荷載，作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的“對立面”，隨后按照圍護(hù)墻位移的狀況，進(jìn)行支護(hù)設(shè)計。

1.2 土釘墻支護(hù)

圖1 土釘墻基坑支護(hù)施工工藝流程圖

作為一種新型支護(hù)方式，主動支護(hù)就是將基坑附近土體自支撐能力進(jìn)行充分發(fā)揮及提升。目前主動支護(hù)主要分為水泥土墻支護(hù)、土釘墻支護(hù)、噴錨支護(hù)、凍結(jié)支護(hù)、拱形支護(hù)等方式，本文主要對基坑主動支護(hù)中的土釘墻支護(hù)進(jìn)行分析與探究。

土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制，在上個世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板，最終實現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi)，通過土釘和土一起完成作業(yè)，進(jìn)而將原位土的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度，如地下水位在坑底以上時，必須根據(jù)實際施工要求，進(jìn)行有效排水與截水施工。

2 建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程概況

本工程由15層住宅樓含局部3層商鋪(裙樓)組成，裙樓外側(cè)邊線范圍內(nèi)設(shè)1層連通式地下室。基坑長55．19m，寬36．10m，開挖深度約為4．9m。

2.2 土釘墻基坑支護(hù)施工

結(jié)合本工程的實際施工情況，選用土釘墻基坑支護(hù)的方式進(jìn)行有效施工，應(yīng)遵循一定順序進(jìn)行，如基坑西側(cè)支護(hù)—南側(cè)—東側(cè)。其施工流程如下圖1所示。

2.3 基本工藝

(1)鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè)，其成孔工具為洛陽鉆機(jī)，將其孔徑設(shè)置為80毫米，深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進(jìn)1米，并進(jìn)行傾角地測量，避免偏向等情況的出現(xiàn)。

(2)土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計需求相結(jié)合，進(jìn)行土釘?shù)闹谱鳎_保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1．5米進(jìn)行一組土釘?shù)脑O(shè)置，選用搭焊連接的方式進(jìn)行土釘連接，焊縫高度控制在6毫米，把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。

(3)注漿。選用孔底注漿法進(jìn)行土釘墻基坑支護(hù)注漿作業(yè)，其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè)，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止?jié){閥設(shè)置在孔口，選用壓力注漿的方式進(jìn)行施工，確保水泥漿強(qiáng)度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

(4)掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行土釘墻面施工，將其間距定為200毫米，在坡面上通過人工的方式進(jìn)行綁扎鋼筋的作業(yè)；搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右，隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進(jìn)行短段鋼筋的焊接作業(yè)，同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強(qiáng)筋進(jìn)行連接及焊牢。

(5)安裝泄水管。土釘墻基坑支護(hù)的泄水管制作應(yīng)選用PVC管作為主要材料，泄水管長度必須在450毫米以上，并在管附近進(jìn)行鉆孔作業(yè)，孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個，隨后在管外側(cè)進(jìn)行尼龍網(wǎng)布的包裹

作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米，布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。

(6)復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計厚度。選用噴射混凝土方式進(jìn)行土釘墻施工，其設(shè)計強(qiáng)度必須在C20左右，其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進(jìn)行施工，混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業(yè)，結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后，必須及時進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后，進(jìn)行第二層混凝土再噴射作業(yè)，直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。

3 建筑工程深基坑支護(hù)監(jiān)測

基坑支護(hù)體系隨著開挖深度的不斷增加會出現(xiàn)側(cè)向變位的情況，這種情況在施工中無法避免，基于此，基坑支護(hù)監(jiān)測的關(guān)鍵就在于側(cè)向變位的發(fā)展及控制。通常情況下，體系的破壞都具有相應(yīng)的預(yù)兆性，在基坑支護(hù)監(jiān)測中，施工單位必須做好現(xiàn)場指導(dǎo)工作，利用檢測等方式及時分析、了解支護(hù)體系的受力情況。在監(jiān)測中不僅要做好整個基坑支護(hù)檢測工作，還要充分考慮其附近環(huán)境。這種監(jiān)測方式可以掌握好基坑附近支護(hù)的穩(wěn)定情況，在目前深基坑支護(hù)工程理論與相關(guān)技術(shù)支持下，施工實際情況往往存在或多或少的問題，根據(jù)本工程現(xiàn)場施工的具體情況，其地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，可選用變形監(jiān)測的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè)，這樣可以保證施工的安全性。

選用的監(jiān)測點布置范圍為本工程基坑支護(hù)的邊坡開挖影響范圍，遵循其基坑深度2倍以上的深度進(jìn)行分析，并對監(jiān)測對象的特定范圍進(jìn)行充分考慮。本工程沉降位移監(jiān)測點應(yīng)在基坑邊坡附近每個20米到25米的范圍進(jìn)行設(shè)置，這樣可以為施工的順利進(jìn)行提供強(qiáng)有力的保障。并能對施工后路面損壞形成的原因進(jìn)行分析。在施工前，施工單位必須認(rèn)真調(diào)查路面的實際情況，主要選用拍照等形式對其現(xiàn)狀進(jìn)行分析，隨后對形成相應(yīng)文字進(jìn)行歸檔。完成以上監(jiān)測作業(yè)后，對于較大危害部位，可以選用石膏膜設(shè)點的方式進(jìn)行施工，盡可能降低對工程施工的影響，并定期進(jìn)行跟蹤查看。分期分階段將監(jiān)測情況記錄匯報有關(guān)各方。此類監(jiān)測點的設(shè)置將在詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)狀的基礎(chǔ)綜合確定，同時對在施工間出現(xiàn)的開裂，特別重視監(jiān)測，將實際情況向相關(guān)單位及時上報。

4 結(jié)語

綜上所述，在建筑工程深基坑支護(hù)施工中，土釘墻支護(hù)技術(shù)施工中具有較高的技術(shù)含量及較快的施工速度，這種施工技術(shù)在建筑工程基坑支護(hù)施工中得到了廣泛地應(yīng)用，可以對公路施工、交通基坑支護(hù)中的問題進(jìn)行有效解決。在基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，必須詳細(xì)檢查施工現(xiàn)場的實際情況，提高技術(shù)水平，規(guī)范施工流程，做好監(jiān)測工作，確保基坑支護(hù)技術(shù)符合施工要求，避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

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