淺析房建深基坑開(kāi)挖技術(shù)的方法和應用

淺析房建深基坑開(kāi)挖技術(shù)的方法和應用

　　眾所周知，基礎與地基是建筑工程項目建設中最重要的環(huán)節部分，直接關(guān)系到整個(gè)工程的安全和質(zhì)量，為了做到有效的保障，深基坑開(kāi)挖技術(shù)得以開(kāi)展與運用，然而隨著(zhù)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展和前進(jìn)，人們需要更多的房屋使用空間，于是擁有各種用途的地下工程建設日漸頻繁起來(lái)，比如：常見(jiàn)的有地下車(chē)庫、地下街道、地下商場(chǎng)等，那么針對這種情況，勢必需要深基坑技術(shù)的合理運用，因此，為了進(jìn)一步完善房建工程中施工技術(shù)措施，規范深基坑技術(shù)的操作與管理，及時(shí)控制、避免或減少工程安全事故的發(fā)生，深入對房屋工程深基坑施工技術(shù)的分析與研究十分關(guān)鍵，具有一定的現實(shí)意義。

　　一、房屋工程深基坑開(kāi)挖前期的準備工作

　�。ㄒ唬┖侠碓O計與論證深基坑開(kāi)挖施工技術(shù)方案

　　在進(jìn)行實(shí)際的深基坑施工之前，需要結合設計圖紙，仔細勘察現場(chǎng)及周邊環(huán)境，盡可能避免外界環(huán)境因素對工程項目的干擾影響，進(jìn)而通過(guò)全面、綜合性的考慮、分析與計算，保證基坑開(kāi)挖過(guò)程的安全和穩定，尤其注意對細節的把握，讓深基坑設計方案更有針對性和實(shí)用性。此外，對深基坑周?chē)�水文地質(zhì)條件的了解和掌握也十分有必要，因為不同地區地理環(huán)境的差異，使得土質(zhì)和水位均有不同。地區深基坑開(kāi)挖的地質(zhì)容易出現基坑邊坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井點(diǎn)降水引起的地面沉降、道路開(kāi)裂、房屋開(kāi)裂。

　　二、深基坑開(kāi)挖施工技術(shù)方法

　�。ㄒ唬┥罨�坑支護體系

　　早期的基坑開(kāi)挖常采用放坡的形式，后隨開(kāi)挖深支護增加，放坡面空間受到限制，產(chǎn)生了支護開(kāi)挖。迄今為止 ， 支護形式已經(jīng)發(fā)展至數十種。以下取幾種常用結構進(jìn)行具體說(shuō)明。

　�。�1）鉆（沖、挖）孔樁、沉管灌注樁和鋼筋混凝土預制樁。對于 5～10 m 深軟土基坑，常采用上述支護技術(shù)。如需防滲止水，可輔之以水泥土攪拌樁、化學(xué)灌漿、高壓注漿形成止水帷幕，或用 H 型鋼樁或鋼板樁。

　�。�2）錨桿技術(shù)

　　錨桿技術(shù)以其能為基坑開(kāi)挖提供較廣闊的空間優(yōu)勢而得到廣泛應用。通過(guò)對其施工工藝、材料選用和拔除方法等深入研究，先后采取了二次注漿、干成孔注漿等技術(shù)，促進(jìn)了該技術(shù)在飽和軟土中的推廣應用。

　�。�3）地下連續墻

　　較多應用于深度> 10 m 的基坑，以地下連續墻為擋土墻兼作地下室外墻，采用逆作法施工可縮短基坑開(kāi)挖和支護結構大面積暴露的時(shí)間，改善支護結構受力性能，并使其剛度大為增強，節省支撐或錨桿的費用，降低支護結構的變形及對相鄰建筑物的影響，缺點(diǎn)是造價(jià)較高。

　�。ǘ�）深基坑開(kāi)挖時(shí)需要注意特殊情況

　　1、深基坑支護綜合處理

　　所謂基坑支護綜合處理就是根據基礎各部位開(kāi)挖深度的不同，采取了不同的臨時(shí)支頂斜撐和加強被動(dòng)區措施，同時(shí)采用挖土卸荷、輕型井點(diǎn)降水及回灌等技術(shù)，達到了施工周期短、投資少和保證基坑及周邊建筑安全的目的。在深基坑支護處理時(shí)需要掌握以下原則：一是盡量保留原有支護樁，使其充分發(fā)揮作用，以節約投資。二是避免因基坑周?chē)�土體變形和降水不當，造成鄰近建筑、道路和地下管線(xiàn)的不均勻沉降。三是便于施工操作且確保施工過(guò)程中安全。這些原則，科學(xué)合理地確定基坑支護綜合處理方案。

　　2、深基坑開(kāi)挖施工中的變形控制

　　深基坑施工風(fēng)險主要與深基坑施工工程中的變形控制有關(guān)。特別是開(kāi)挖階段變形控制應是深基坑變形控制的重點(diǎn)。在開(kāi)挖階段加強對無(wú)支撐暴露變形和有支撐暴露變形控制。下列分析有支撐暴露變形控制。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、施工擾動(dòng)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(guān)：暴露時(shí)間、開(kāi)挖深度、支撐軸力及加固情況。根據建筑理論和施工實(shí)踐，有支撐暴露的最大變形與基坑施工（至底板）時(shí)間的相關(guān)關(guān)系。

　　三、深基坑開(kāi)挖技術(shù)在具體工程實(shí)例中的應用

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　　坑安全等級一級。該建筑場(chǎng)地周邊無(wú)重要保護建筑，場(chǎng)地四周均為耕地，目前種植甘蔗、蔬菜及水稻等，場(chǎng)地總體較平坦�；�坑四周并無(wú)需保護的管線(xiàn)，但離現有民宅較近。

　�。ǘ�）地質(zhì)條件

　�。ㄈ�）深基坑支護設計方案

　�。ㄋ模┗�坑支護數值模擬分析

　　1、數值分析方法

　　針對本算例模擬工況，可按二維平面應變問(wèn)題進(jìn)行，土體材料假設為各向同性，土體材料屈服準則服從 Druker-Prager 準則，并選用相關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則進(jìn)行計算，假設材料超過(guò)抗拉強度，即不能承受拉應力。此外，土釘等支護和結構材料均假設為彈性體。數值模擬選取的計算斷面開(kāi)挖深度為14.5 m，采用平面應變彈性本構模型進(jìn)行分析，屈服準則為德魯克 - 普拉格屈服準則。計算模型邊界條件可根據開(kāi)挖影響范圍大小確定 ：上邊界至地表自由面，下邊界至坑底距離為 4 倍開(kāi)挖深度，左右邊界至基坑距離為 3 倍基坑寬度。

　　2、數值模型的建立

　�。�1）巖土層參數。前已述及，本基坑場(chǎng)地巖土層主要為耕土①、第四系晚更新世沖積成因（Q3el）紅黏土②、紅黏土②1、石炭系巖關(guān)組下段（C1h）石灰巖組成。進(jìn)行數值模擬分析時(shí)可忽略第一層耕土，只考慮紅黏土和石灰巖作用。

　�。�2）結構參數。本基坑采用放坡后打入土釘并掛網(wǎng)噴混的支護形式。

　　總結

　　總之，對深基坑開(kāi)挖施工工藝的研究，要做好深基坑開(kāi)挖的前期準備、施工工藝和特殊問(wèn)題的處理等方面的工作。只有這樣才能確保施工安全，提高工程質(zhì)量，縮短施工時(shí)間，減少成本投入，實(shí)現經(jīng)濟營(yíng)利。

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