摘要:隨著城市的不斷發(fā)展,為適應社會需要修建了越來越多的高層建筑和地下建筑,這樣就涉及到大量的基坑工程。由于大部分基坑工程都是在城市里開挖施工,通常施工現(xiàn)場附近都會有很多已有建筑或管道等建筑設施。為了不影響周邊設施的正常使用,往往需要在施工作業(yè)時做好基坑支護工作。但大部分基坑支護都是工程結束后就會拆除的臨時結構,往往耗資巨大造成很大的浪費。因此,如何安全合理經(jīng)濟的做好基坑支護結構是基坑工程需要重視并合理解決的重要問題。本文簡要介紹了基坑支護的技術方法,并指出了不同的技術方法所適用的范圍。
關鍵詞:基坑支護 水平支撐 斜撐支撐 錨拉支撐
作為現(xiàn)代建筑施工中的一項重要施工環(huán)節(jié),基坑支護工程是在施工場地平整完成以后、基坑開挖之前就需要進行的一項建筑作業(yè);又ёo的質量好壞直接影響著基坑開挖的施工進度與效率,因此,在基坑開挖之前的一周就應該開始進行地質勘探,了解施工現(xiàn)場附件的地下水流及地下管線的情況,根據(jù)相關的技術規(guī)定,計算支護結構強度、穩(wěn)定性、水流滲透度、挖土要求等必要的施工數(shù)據(jù),計量土方工程量,現(xiàn)場勘察,因地制宜、因時制宜的選擇合理的安全的基坑支護設計方案,做到經(jīng)濟合理、安全適用。
一、基槽的支撐方法
基坑一般都是作為一個臨時工程為基礎的砌筑作業(yè)提供一個空間,使得施工人員能夠按照圖紙設計中標明的位置進行砌筑作業(yè)。在所需要開挖的基槽比較窄的情況下,一般使用橫撐式鋼木支撐。這種支撐方式比較靈活,貼附在土壁上的擋土板,在鋪設方式上可以選擇水平鋪設或垂直鋪設也可以選擇斷續(xù)鋪設或連續(xù)鋪設。
1、斷續(xù)式水平支撐。擋土板水平放置,中間留出間隔,并在兩側同時對稱立豎枋木,再用工具式或木橫撐上下頂緊。這種支撐方式適用于地下水很少且深度在3m以內的能保持立壁的干土或天然濕度的黏土類土質層。
2、連續(xù)式水平支撐。擋土板水平連續(xù)放置,不留間隙,然后兩側同時對稱豎枋木,上下各頂一根撐木,端頭加木楔頂緊。適用于地下水少量存在且深度在3~5m的較為松散的干土或天然濕度的黏土類土質層。
3、連續(xù)或間斷式垂直支撐。擋土板垂直放置,連續(xù)或留適當間隙,然后每側上下各水平頂一根枋木,再用橫撐頂緊。這樣的支撐方式用在地下水較少且深度不明的松散土質或濕度很高的土質層。
二、淺基坑的支撐方法
開挖淺基坑時,采用的支撐方法有斜撐支撐和錨拉支撐。
1、斜撐支撐。水平擋土板釘在柱樁內側,柱樁外側用斜撐支頂,斜撐底端支在木樁上,在擋土板內側回填土。這種支撐方式一般在機械挖土施工時使用,或者在開挖面積大深度不大的基坑時使用。
2、錨拉支撐。水平擋土板支在柱樁的內側,柱樁一端用拉桿與錨樁拉緊,在擋土板內側回填土。適用于開挖較大型,深度不大的基坑或使用機械挖土,而不能安設橫撐時使用。
三、深基坑的支護方法
相對于基槽和淺基坑來說,深基坑的支護有著更復雜謹慎的技術要求和更重要的施工作用。深基坑的支護關系著隨后的基坑開挖工程以及整體建筑工程的施工質量,甚至還影響到工程鄰近的建筑物的安全問題。因此在深基坑支護的施工流程上,不能因為支護是臨時工程就不加以重視,如果一旦發(fā)生事故,造成的經(jīng)濟損失和人員傷亡將更加難以估量。經(jīng)過多年實際實踐,技術人員和施工人員總結出以下幾種常用的深基坑支護方法:
1、型鋼樁橫擋板支護。擋土位置預先打入鋼軌、工字鋼或H型鋼樁,間距1~1.5m,然后邊挖方,邊將3~6m厚的擋土板塞進鋼樁之間擋土,并在橫向擋板與型鋼樁之間打入楔子,使橫板與土體緊密接觸。適用于地下水位較低,深度不很大的一般粘性或砂土層中應用。
2、鋼板樁支護。這是在經(jīng)過精確的計算之后,在開挖基坑的周邊打入鋼板或者鋼筋混凝土板樁,板樁入土的深度和懸臂的長度都應該符合計算后得到的數(shù)據(jù)。如果基坑的寬度足夠大,則盡量要加加水平支撐。這樣的基坑支護在地下水、深度和寬度都不是很大的粘性沙土層中使用較多。
3、灌注樁排樁支護。在開挖基坑的周圍,用鉆機鉆孔,現(xiàn)場灌注鋼筋混凝土樁,達到強度后,在基坑中間用機械或人工挖土,下挖1m左右裝上橫撐,在樁背面裝上拉桿與已設錨樁拉緊,然后繼續(xù)挖土要求深度。在樁間土方挖成外拱形,使之起土拱作用。
4、擋土灌注樁與土層錨桿結合支護。同擋土灌注樁支撐,但在樁頂不設錨樁錨桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜下方用錨桿鉆機打孔,安放鋼筋錨桿,用水泥壓力灌漿,達到強度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間進行挖土,直至設計深度。適用于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有高層建筑,不允許支護,鄰近地基不允許有任何下沉位移時采用。
5、雙層擋土灌注樁支護。將擋土灌注樁在平面布置上由單排樁改為雙排樁,成對應或梅花式排列,樁數(shù)保持不變,雙排樁的樁徑d一般為400~600mm,排距L為(1.5~3)d,在雙排樁頂部設圈梁使其成為整體鋼架結構。
亦可在基坑每側中段設雙排樁,而在死角仍采用單排樁。采用雙排樁支護可使支護整體剛度增大,樁的內力和水平位移減小,提高護坡效果。適用于基坑較深,采用單排混凝土灌注樁擋土,強度和剛度均不能勝任時使用。
6、地下連續(xù)墻支護。在開挖的基坑周圍,先建造混凝土或鋼筋混凝土地下連續(xù)墻,達到強度后,在墻中間用機械或人工挖土,直至要求深度。對跨度、深度很大時,可在內部假設水平支撐及支柱。適用于開挖較大、較深(>10m)、有地下水、周圍有建筑物、公路的基坑,作為地下結構外墻的一部分,或用于高層建筑的逆作法施工,作為地下室結構的部分外墻。
7、土釘墻。土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護,其作用與被動其擋土作用的上述圍護墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。施工時,每挖深1.5m左右,掛細鋼筋網(wǎng),噴射細石混凝土面層厚50~100mm,然后鉆孔插入鋼筋(長10~15m,縱、橫間距1.5m×1.5m),加墊板并灌漿,依次進行直至坑底;悠旅嬗休^陡的坡度。土釘墻適用于基坑側壁安全等級為二級、三級的非軟質土場地;基坑深度不宜大于12m。
四、結束語
基坑支護作為一種特殊的施工結構,在基坑開挖及基層建筑的工程里有著不可忽視的重要作用,基坑支護不僅可以擋土、截水、保證坑基側壁及周邊環(huán)境不發(fā)生位移,而且也在一定程度上承擔著施工荷載,最重要的是提供了施工人員的安全保障。因此在基坑支護施工過程中一定要嚴格按照施工方案進行規(guī)范的作業(yè)。而在基坑支護的方案選擇上也一定要科學合理,慎重制訂,不僅要考慮到水文地質條件和周邊環(huán)境,還要考慮到施工材料、機械荷載、天氣影響等各方面的因素。另外,由于基坑支護大都是臨時支擋結構,在制定技術方案的時候還要考慮到基坑支護的經(jīng)濟性和便利性