房建施工中深基坑施工技术探析.pdf

中国新技术新产品2024 NO.1（上）-88-工 程 技 术深基坑开挖施工是一项关系多学科的综合类工程，无论是在设计阶段还是在施工阶段，管理人员、机械和材料等，都是影响开挖效果的因素。在深基坑工程建设中，每道工序都相互联系，没有任何一道工序可以独立存在1。为满足城市用地需求，基坑开发深度越来越大，开发的地下空间也随之增加。我国在深基坑工程方面的研究处于起步阶段，许多技术尚不完善，缺乏科学的理论与指导2。由于深基坑周边环境较为复杂，因此，在实际应用中，一些与深基坑工程施工相关的技术和理论并不能解决所有问题，为保证施工顺利进行，在任何施工环节，都需要实时监测基坑。由于深基坑工程的特殊性和不确定性，因此导致施工过程中出现较多的事故，在社会中造成了很大影响。为对深基坑施工过程进行有效地控制，并减少风险，降低事故的发生率，需要在施工前，根据工程具体需求，设计完善的施工工艺，及时对深基坑施工项目中的安全风险进行识别和评估，并采取科学、有效地预防措施，保证工程顺利实施3。为落实此项工作，规范深基坑的施工，本文将以某房屋建筑工程项目为例，进行如下研究，保障基坑施工的安全性。1 深基坑支护设计采用土钉墙工艺对深基坑进行支护，土钉是土钉支护中的主要承载构件，对其承载能力有很大影响。土钉对周边土体有很好的固定作用，与注入的灰浆相结合，提高了土体的强度；可在土钉中添加钢筋，提高抗拉强度；土钉及外包的水泥砂浆，可明显增加土钉与周边土壤的接触面积，提高抗拔强度4。土钉支护是一种常用的支护方法，可以使土体在变形过程中产生较大的应力，并使其具有较高的承载能力。土钉支护结构示意如图 1 所示。用抗拔强度来表征土体和土钉间的相互作用力，由土体抗剪强度和土钉周长度决定数值，如公式（1）所示。llFNds d?10,?（1）式中：l 为土钉总长度；l1为潜在滑裂面中土钉的长度；d0为土钉孔径；为土钉与土体间的界面黏结强度；Fs，d为局部稳定安全系数；N 为作用力。在抗拔强度不高的情况下，土钉易被拔出，进而与土脱开。拉伸强度是土钉在拉伸荷载作用下所起的作用。其强度与土钉竖向、水平方向的侧向压力以及土钉竖向间距等密切相关5。抗拉强度是土钉在拉伸荷载作用下所起的作用。其强度与土钉竖向、水平方向的侧向压力以及土钉竖向间距等密切相关，如公式（2）和公式（3）所示。NpS Svh=1cosq （2）FNdfs dyk,.?1 142?（3）式中：为土钉的倾斜角度；p 为土钉长中点位上的侧向压力；Sv为土钉垂直方向上的间隔距离；Sh为土钉水平方向上的间隔距离；fyk为钢筋抗拉强度标准值。如果在边坡可能发生滑动的土体中，实际产生的滑动阻力比预期产生的滑动阻力更大，就能保证边坡的稳定。因此为保证土的稳定，必须在可能滑脱的斜坡上支护土钉，并施加预应力，使其为最大抗拔强度的 30。对土钉支护来说，检测的重点是土钉支护的内力。在每个土钉处都安装一个测力装置，采用钢筋应变法和其他专门的测力仪器对其进行监测6。通常采用测倾角管子等工具测量桩的顶面和底面的水平位移。另外，还须用应变计等仪器对桩身内部结构进行测试。监测土体包括：采用钢弦型或应变型水压力计测定土压力，采用磁环型土体深层位移仪或沉降标尺等测量土体深层位移。在此基础上，还可以结合锚杆完成进一步加固7。根据滑移土的平衡方程，可以得到锚杆的设计张力和预应力筋的截面面积，如公式（4）所示。tppyNAf=（4）式中：Ap为预应力钢筋截面面积；Nt为锚杆拉力设计值；fpy为预应力钢筋的抗拉强度设计值。计算锚固段的长度和锚杆直径如公式（5）所示。NDL fKtamg?（5）式中：D 为钻孔直径；Ls为锚固段长度；fmg为锚固段注浆房建施工中深基坑施工技术探析李金爽（中铁十二局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030000）摘 要：针对房建施工中存在深基坑施工精度低、质量差的问题，本文对其施工技术进行研究。通过深基坑支护、给排水施工和混凝土施工等方面设计，提出一种新的施工技术。将新的施工技术应用于实际，验证这项技术可以有效提升支护效果，提高房建施工整体质量。关键词：房建；深基坑；施工技术中图分类号：TU753文献标志码：A图 1 土钉支护结构示意图防水地面喷射混凝土护顶喷射混凝土面层中国新技术新产品2024 NO.1（上）-89-工 程 技 术体与土体间的黏结强度；K 为安全系数。2 给排水施工在完成深基坑支护后，进行给排水施工。沟槽埋管采用15cm 砾石+5cm 粗沙的球墨铸铁管，在管道外顶部回填中性粗沙。管道使用具有 FWC 接口的离心铸造的玻璃纤维夹砂管。基础部分由 15cm 砾石砂+5cm 粗砂组成，中粗砂回填至管外顶上50cm8。处理雨水和污水的地窖都采用钢筋混凝土。埋管首段的槽长 10m，后段管线露出 6m。开槽埋管施工的基本流程示意如图 2 所示。若沿线工程条件复杂，则可选用施工简便、占地面积小以及适应性广的钻孔灌注桩+双排喷螺旋状围护结构维护顶管工作井。顶管施工完成后，在顶管内砌筑检查井。在顶管出洞过程中，应注意洞口止水和土层加固等关键问题。在顶管入洞施工过程中，应注意土体加固、顶管机位置复位、基础安装、管节连接、洞门拆除和洞口封闭。当顶进时，要保证能通过洞外的水泥搅拌桩，不能破坏洞里的结构，不能损坏洞里的钢丝刷等，也要确保水等物质不能进入顶坑。3 混凝土施工混凝土围檩和支撑均采用强度等级为 C30 的钢筋混凝土进行施工，围檩的规格为 1200mm800mm、1100mm800mm和 700mm700mm。支撑尺寸均为 600mm600mm。开挖和钢筋支架的施工时间为 48h 内。工序包括夯实，找平和养护等。支撑配筋如图 3 所示。当浇筑混凝土时，要快插慢拔振动器，保证振捣均匀，不能漏振，要分点振捣，在料口形成斜坡后充分振捣，直至表面没有气泡，拔出进入下一振点，并严格控制振捣时间、移动间距和插入深度。为保证模板的接缝宽度符合标准，当安装模板支撑时，必须保证牢固、平整、接缝密实和无漏浆，以此保证混凝土浇筑质量。在任何情况下，开挖和钢架的施工时间均要 15h。支撑架设完毕后，要对轴线定位进行复核，接着用预应力加载千斤顶，此时要确定预应力偏差值，即正值。作业结束后，用锤击锁死塞铁。为有效地保护周边环境，确保周边管道不受损坏，需要施加额外的支撑力。在工程设计中，未明确要求安装预应力自动补偿器，如果有需要，可另行制定专门的施工方案。4 项目案例分析4.1 工程概况为确保工程顺利进行，在施工前，须对项目概况进行分析，见表 1。表 1 项目概况建筑层数建筑结构标准段宽度总长地上部分高度+18层13层框架剪力墙14.0m86.46m66.2m掌握房屋建筑工程的基本情况后，对工程中的深基坑基本情况进行分析，内容见表 2。表 2 深基坑基本情况基坑长 基坑宽 基坑深围护结构桩基间距91m25m16m钻孔灌注桩（直径800mm）+钢管（厚度15mm/直径600mm）1.1m参照上述内容，进行基坑支护的设计，深基坑支护设计如图 4 所示。在上述内容的基础上，为排除地质结构中不良因素的影响，采用钻探的方式对地层各项材料参数进行分析，见表 3。表 3 地层各项材料参数分析No地层内摩擦角（）黏聚力（kPa）土体天然重度（kN/m3）1杂填土层100172黄土层202816.33古土壤层213817.54黄土层203515.95古土壤层203018.2在对工程项目进行深入调研中发现，对应的基坑场地内图 3 不同规格支撑配筋图（单位：mm）图 2 开槽埋管施工的基本流程示意图中国新技术新产品2024 NO.1（上）-90-工 程 技 术未见地表水，但在钻探勘查中发现基坑工程所在区域赋存一定的地下水，对基坑所在地的水文情况进行分析，见表4。表 4 基坑所在地的水文情况（单位：）场地地下水类型水位埋深水位对应高程含水层厚度渗透性主要补给方式潜水类型23.331.9m430.75m437.06m 20m80m偏弱大气降水4.2 工程监测为检验工程能否在施工中达到预期效果，按照本文提出的方法，对工程项目施工进行监测。在监测过程中，先在现场布置控制点，根据场地条件与具体情况，选择至少5 个点位作为监控点，整个监测区均为控制区域，为使控制点的坐标分布更均匀，应当用闭合导线方式布置所选的监控网。当铺设点位时，要选择一个安全稳定的区域，如果条件允许，可以选择使用固定观测墩，在观测墩上埋下铁钉，并作记号。当布设水准点时，选取 15 个水准点，并以封闭的环形方式排列。选择高程路线测量的水准控制网，对其进行周期测量，当测量基准点时，如果发现测点前、后两个标高的差异超过了允许值，就可以将其作为新的高程值，定期对水准点进行校验，用这个方式，提高深基坑施工监测数据的可信度。同时，定期对平面控制网进行联测，校核坐标，保证监测结果的可靠性。完成准备工作后，监测深基坑沉降，监测对象为深基坑周边的邻近建筑物，根据要求，施工后周边建筑物的累计沉降应 20mm 且变化速率应满足连续 2d 2mm，汇总与统计试验结果，见表 5。5 结语在深基坑施工中，支护施工是非常重要的施工作业环节，目前，已有较成熟的研究成果表明，深基坑支护既能起到加固和止水的作用，又能起到稳定土层的作用。在施工的过程中，相关人员不仅要熟练掌握各项技术，还要结合实际情况，选择合适的支护形式，要能实时监测土体和支护结构的变化，并做好相应的安全防护，如果出现危险，就及时启动应急预案，保证深基坑施工效果最优。通过这次研究，得出如下结论：由表 5 可知，本文设计的深基坑施工技术不仅可以对工程项目进行规范化施工，还可以保证施工后监测区段的累计沉降、监测时段内的最大变化速率在规定值范围内。说明这个方法在施工中的应用效果较好，为在工程项目中进一步应用这个技术，在后续工作中，将加大深基坑施工投入，持续细化、完善施工方案。表 5 深基坑施工周边建筑物累计沉降与变化速率汇总与统计监测区段累计沉降（mm）监测时段内的最大变化速率（mm/2d）18.60.5829.51.23312.60.14411.00.5659.51.7867.81.4278.61.14810.60.68911.50.471012.41.18参考文献1 于方舟.周边环境复杂条件下深基坑施工技术要点分析J.城市建设理论研究（电子版），2023（21）：125-127.2 熊永忠.盘州市建筑工程施工中深基坑支护的施工技术应用探究 J.城市建设理论研究（电子版），2023（21）：153-155.3 资明玖，程冉，李广松，等.临湖临铁遇暗涵超大深基坑支护与土方施工技术方案分析与应用 J.价值工程，2023，42（20）：41-44.4 王俊霞.软土地层复杂环境条件下深基坑施工变形及力学性能研究 J.建筑技术开发，2023，50（7）：168-170.5 邵铭驰，杨啸，梁爽，等.深基坑施工项目中 BIM 技术的实践应用 J.砖瓦，2023（7）：72-74.6 杨昌亚.城市中心区软土深基坑支护结构设计与施工以佛山南堤湾国瑞城二期项目为例 J.西部资源，2023（3）：30-33.7 陈都旗.超厚粉细砂层深基坑钢板桩围堰施工及多重排水方案研究 J.价值工程，2023，42（18）：88-90.8 黄伟，周建发，邓利斌，等.“先封顶，后结底”全逆作法深基坑钢筋安装工程施工技术 J.科技创新与应用，2023，13（18）：181-184.图 4 深基坑支护设计冠梁钢格构柱钢支撑连系梁