工程建筑深基坑支护技术研究

1. 深基坑支护工程的特点

1.1 具有较大风险

深基坑的支护工程大多为临时性的工程, 具有高风险和高事故发生率的特点。由于深基坑的开挖时间比较长, 基坑开挖和施工多为隐蔽工程, 出现降雨天气和工程振动时, 会降低安全性;同时深基坑支护的费用偏高, 建设单位投入不足时, 减小安全储备, 所以科学选择基坑支护技术, 保证基坑足够的安全性。

1.2 较高的技术要求

深基坑支护涉及了岩土工程技术、结构工程技术和施工技术的相关知识, 易受外界干扰, 设计和施工过程中要求较高的技术水平。主要是控制土体的变形, 保证足够的稳定性和控制渗流问题, 是需要解决的技术难题。

2. 深基坑支护技术的主要类型和选择方法

2.1 深基坑支护的主要类型

随着对深基坑工程的各项安全性要求的不断提高, 实际使用的技术方法也不断增加。当前有十几种的基坑支护方法, 比如地下连续墙、土钉墙、钢板桩、SMW工法等。不同受力特点的深基坑支护有排桩式、边坡稳定式和水泥土墙式支护技术。

2.2 深基坑支护技术的选择

(1) 首先要考虑土质、周围环境、开挖深度等多种因素, 选择一种技术或者多种技术相结合, 然后要确定透水性和止水性支护的选择。水位高或含水丰富土层用透水性支护, 其他用止水性支护。 (2) 在满足经济性、技术性安全性的原则下进行支护技术选择, 经济上保证因地制宜、就地取材, 使用最先进的技术方法, 保证基坑地下结构的安全性。本文对土钉墙和SMW工法的使用最初详细的分析。

3. 土钉墙支护技术的应用

3.1 工作原理和关键技术点

土钉墙支护要对原土做加固, 包括打进土体的图钉、土体和喷混凝土形成整个支护结构。三者共同形成复合体结构抵抗变形, 抑制土体变形保证足够稳定性。21世纪以来土钉墙支护技术被广泛的使用和不断发展, 支护深度可达20m。它的技术特点有: (1) 节省时间, 不干扰周围环境。使用逐段开挖的方法对基坑边坡影响很小, 施工过程简单、快速、噪音小, 不会影响周围环境。 (2) 设备简单, 需要很小的场地。主要使用喷混凝土和钻进的设备, 都是小型设备操作灵活, 不需多占用其他场地, 对一些场地范围较小、不易放坡的工程非常适用。 (3) 非常经济。实践证明土钉墙比排桩法和钢板桩节约30%左右的成本, 产生很少污染保证足够的经济效益和环境效益。

3.2 设计要点

(1) 土钉墙的长度、间距和钢筋的设计需满足的条件。土钉墙的长度应该是开挖深度的0.5-1.2倍, 墙和墙之间的距离应该在1-2m的范围内, 墙体与水平面的夹角应该是5-20度之间。钢筋应该使用HRB335级或者HRB400级的钢筋, 钢筋的直径保持在16-32mm, 钻孔的直径保持在70-120mm。 (2) 面层和土钉连接方式的设计标准。土钉墙支护的土钉应该和混凝土面层连接紧密, 工程中一般使用承压板或者加强钢筋等高强度的构造, 其中承压板和加强钢筋应该是焊接或者螺栓连接, 保持牢固。 (3) 注浆材料和混凝土面层的选择。土钉墙支护的注浆材料应该使用水泥砂浆或水泥浆, 强度不应小于M10;混凝土面层厚度不低于80mm, 强度不小于C20, 在混凝土面层上面设计钢筋网, 钢筋的直径在6-10mm, 间距在150-300mm范围内。

3.3 施工技术要点

土钉墙支护在确定开挖深度后, 一是进行基坑开挖。要严格遵守分段、分层进行的原则, 防止出现超挖现象。若用机械开挖, 当距设计0.1m时, 要进行人工开挖至设计高度。然后喷第一层混凝土, 三是进行钻孔和放土钉。由基坑边坡的土质确定钻孔的方式。一般情况钻孔深都在15m以内时, 使用螺旋钻施工;大于15m的孔深使用地质钻机或土锚专用钻机施工。钻孔时要控制速度, 保持孔内的圆滑、干净。钻进时流出大量水时, 要设置导水孔。四是注浆。使用孔底注浆的方法, 注浆要连续进行, 浆液要足够饱满。当浆液不断渗入土层中时会出现钻孔缺浆, 要做好及时补浆。注浆压力保持在0.6MPa以上。然后开始绑钢筋笼、喷混凝土, 继续开挖第二层土方。

3.4 土钉墙支护应用实例

某工程地上27层, 地下3层, 建筑面积约43000平方米, 基坑深度12.5m。该工程以粉质枯土为天然地基持力层, 场地土为中软场地土, 为保证基坑边坡稳定, 根据地质勘查结果, 依据安全性、可靠性、经济性的要求, 使用土钉墙进行支护。本工程土钉墙使用振入式土钉, 由轻型潜孔钻机钻入边坡的坡度约8度, 钻孔深度8m, 孔径100mm, 锚钉倾角为15°。钻孔间水平间距为1.5m, 竖向间距为1.5m。土钉墙由土钉锚杆、钢筋网、压力注浆及喷射C25混凝土面层组成。土钉采用HRB400级钢筋, 直径20mm, 并注浆锚固。土钉间距为1m×1m, 梅花形布置, 喷射C25混凝土面层厚度为100mm, 内配8@150×150单层双向钢筋网片。

4. 结语

本文主要根据深基坑支护的特点, 对土钉墙支护技术的特点、适用范围、技术要点进行简要分析。深基坑支护方式的选择对深基坑的质量和安全性有很大的影响作用。所以, 要结合实际情况, 综合考虑技术要求、安全性和经济性的规定, 选择最合适的支护技术, 对技术操作中各重要环节研究分析, 从而确保深基坑施工的安全进行。

摘要：深基坑支护主要是为了确保周边环境和地下结构的安全, 对基坑的侧壁设置支挡、加固等技术方法。科学合理的选择深基坑的支护方式和支护技术, 对工程的经济性有很大的影响作用。本文根据实际经验, 分析不同深基坑支护的特征, 对建设工程中深基坑支护技术的选择和使用进行分析研究。

关键词：工程建筑,深基坑支护技术,地下结构,土钉墙支护技术

参考文献

[1] 彭湘.工程建筑深基坑支护技术研究[J].中国高新技术企业, 2015 (34) :93-95.

[2] 李超.高层建筑工程中深基坑中支护施工技术研究[J].江西建材, 2015 (13) :55-56.