深基坑支護設(shè)計施工要點策略探討
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摘要：在高層建筑物的施工建設(shè)過程中，深基坑支護結(jié)構(gòu)是保障深基坑施工質(zhì)量和安全性的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)，如何加強深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，是建筑企業(yè)必須重點探索研究的課題，關(guān)系到高層建筑物的整體質(zhì)量以及建筑企業(yè)在建筑行業(yè)中的競爭力水平。文章圍繞深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工要點展開了詳細的探討。
關(guān)鍵詞：深基坑；支護設(shè)計；施工要點
對于高層建筑而言，深基坑的開挖是保證穩(wěn)定性和施工質(zhì)量的必要措施，質(zhì)量水平直接影響到高層建筑的質(zhì)量水平與使用性能。由此可見，保證深基坑支護結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平，同樣具有重要的意義。由于進行深基坑支護結(jié)構(gòu)的具體施工時，周圍的地下環(huán)境非常復雜，如果沒有對周邊的各種設(shè)施以及地下水采取合理的措施，或者深基坑支護結(jié)構(gòu)本身存在部分缺陷問題就會導致深基坑支護結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量受到嚴重的破壞，降低施工質(zhì)量水平和安全水平。
1深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則
在對建筑物進行深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時，必須遵循以下三項基本原則。第一，施工設(shè)計過程中，分層界限要設(shè)置在預應(yīng)力錨索的0.5m深以上的位置，預應(yīng)力錨索與基坑開挖的具體深度以及支護結(jié)構(gòu)在豎直方向上存在對應(yīng)性。對于應(yīng)用在深基坑支護結(jié)構(gòu)中的預應(yīng)力錨索，為了保證其具有符合標準要求的承載能力，要提前做抗拔承載力的相關(guān)檢測試驗。第二，深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，基于對施工現(xiàn)場各項信息的監(jiān)測和分析，對支護結(jié)構(gòu)進行符合實際施工環(huán)境的設(shè)計，并根據(jù)發(fā)生的具體變動及時進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，最終實現(xiàn)動態(tài)化的深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計[1]。第三，在進行深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時，必須將安全原則放在首位，要保證支護結(jié)構(gòu)能夠?qū)ι罨悠鸬阶銐虻闹巫饔?，實現(xiàn)安全穩(wěn)定的基坑施工環(huán)境，對深基坑周圍的地下管線及其他設(shè)施加以保護，避免因為深基坑施工發(fā)生各種質(zhì)量事故或者安全事故。
2深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點分析
2.1支護結(jié)構(gòu)的空間效益設(shè)計
在進行深基坑的開挖過程中，基坑周圍的空間環(huán)境對施工質(zhì)量存在很大的影響，良好的空間設(shè)計能夠?qū)χёo結(jié)構(gòu)起到保護作用。內(nèi)錨支護是針對深基坑支護結(jié)構(gòu)的主要支護方法，該支護方法對于整體與局部結(jié)構(gòu)都能夠起到非常高效的支護作用。內(nèi)錨支護方法的應(yīng)用，可以彌補深基坑支護結(jié)構(gòu)無法承受水平作用力的缺陷。在開挖深基坑的時候，外部土層存在往基坑中移動傾斜的情況，這就導致施工期間深基坑邊坡位置的穩(wěn)定性很難得到保障。包括內(nèi)錨支護在內(nèi)的基坑支護技術(shù)，能夠有效提高深基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2.2土體取樣要點
深基坑的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計工作必須要以全面深入的交接施工環(huán)境所處區(qū)域的土壤特性與質(zhì)量基礎(chǔ)進行，因此要對土體進行取樣，檢測分析其具體性能參數(shù)，評估是否滿足深基坑支護結(jié)構(gòu)的標準要求，同時也能夠提供精確的數(shù)據(jù)以滿足支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。需要注意的是在對土體進行取樣時因為隨機性比較高，而且土體樣本不能全面反映所處區(qū)域中土壤的性能水平，因此還要充分考量當?shù)氐牡刭|(zhì)條件和實際施工情況，以提高基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平與準確性。
2.3土體的力學參數(shù)設(shè)計
作為高層建筑深基坑工程施工過程中的支撐結(jié)構(gòu)，深基坑支護結(jié)構(gòu)大多時候都需要負擔一定的載荷，其整體結(jié)構(gòu)必須具有相當水平的安全性與穩(wěn)定性，這與深基坑的實際深度密切相關(guān)，在基于深基坑各項參數(shù)對支護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，合理的土體力學參數(shù)是保證支護結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的關(guān)鍵因素。但是，由于深基坑支護結(jié)構(gòu)周圍的地質(zhì)條件與施工環(huán)境都存在比較大的變化性和復雜性，要確定各項參數(shù)的難度也隨之增大。在此設(shè)計背景下，往往很難快速確定精準的支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力大小，特別是開始開挖深基坑以后，土層中的摩擦系數(shù)以及實際含水量會存在較高的變化性，給深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作帶來了很大的挑戰(zhàn)。
2.4支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點
對于深基坑的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，設(shè)計工作人員大多是利用極限平衡理論進行結(jié)構(gòu)計算，但是該計算設(shè)計方法對于深基坑的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的參考性具有比較大的局限，這與施工結(jié)構(gòu)的復雜性和施工環(huán)境的多變性直接相關(guān)。由于在開挖深基坑的時候土體的變化比較迅速，而且復雜性很高，很容易發(fā)生土體變形，對于深基坑支護結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的壓力。為此，在進行深基坑的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮到深基坑開挖過程可能發(fā)生的各種情況，提前做好預防措施，確保支護結(jié)構(gòu)在開挖深基坑的過程中發(fā)揮足夠的保護支撐作用，進而實現(xiàn)符合預期設(shè)計的深基坑工程施工質(zhì)量。
3深基坑支護技術(shù)的發(fā)展前景
與層建筑的發(fā)展相適應(yīng)，深基坑支護結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中同樣具有非常良好的發(fā)展前景，其發(fā)展方向主要為以下幾個方面。首先，作為深基坑支護結(jié)構(gòu)具體施工的保障，如何控制深基坑的變形問題至關(guān)重要，利用增加預應(yīng)力的方法進行變形控制已經(jīng)成為發(fā)展主流趨勢。具體控制手段包括對深層施加攪拌、注漿等具體技術(shù)，從而實現(xiàn)針對深基坑周圍的土體的加固效果。其次，兩墻合一逆作施工技術(shù)在深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工發(fā)展中將會具有非常廣泛地應(yīng)用前景，這種施工方法能夠有效提高施工效率，縮短深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工工期，進而減少施工成本，對于工程造價的控制具有非常重大的意義，但由于樁基的負載能力有限，有時候會應(yīng)用一柱多裝的施工方式，這一施工方法的應(yīng)用反而會提高實際施工難度和成本費用，因此，要對單樁的負載能力設(shè)法提高，這樣就能有效避免上述問題點的發(fā)生。
4深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工要點策略分析
4.1排水施工要點
由于進行深基坑支護結(jié)構(gòu)施工的環(huán)境都是在地面以下進行，經(jīng)常都會面臨地下水相關(guān)的問題，在一些地下水位比較高的地方進行施工操作時，會具有非常高的危險性。地下水的具體來源非常復雜，包括深基坑周邊土體滲漏的地下水、承壓水、潛水、上層滯水以及雨水等，而且在枯水期和豐水期，地下水的水位也會發(fā)生巨大的變化，這就使得進行深基坑支護結(jié)構(gòu)的止水排水工作時具有比較大的難度。為了實現(xiàn)較好的排水施工質(zhì)量，設(shè)計人員要以施工場所當?shù)氐牡刭|(zhì)條件為基礎(chǔ)，對地下水形成的具體原因進行全面的分析與總結(jié)，在結(jié)合深基坑周圍的自然環(huán)境，最終制定出科學有效的排水方案，并對周邊的水體和土體加以保護，以防流失嚴重。對于深基坑支護結(jié)構(gòu)周圍的地下水，具體排水主要是采用堵塞的方法，在地方區(qū)域需要使用抽水方法加以輔助。
4.2施工過程監(jiān)控要點
現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，推動了信息化技術(shù)手段在各行各業(yè)中的應(yīng)用，能夠提高生產(chǎn)工作效率，保證施工質(zhì)量。對于深基坑而言，穩(wěn)定性水平與剛度水平是深基坑的重點性能因素，這與深基坑的支護結(jié)構(gòu)質(zhì)量直接相關(guān)。一旦深基坑的底部位置出現(xiàn)變形或者隆起的問題，再加上深基坑的支護結(jié)構(gòu)中發(fā)生裂縫、沉降形變、傾斜以及位移的問題時，都會影響深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量水平，給高層建筑后期施工埋下重大安全隱患和質(zhì)量隱患。因此，在進行深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工過程中要做好針對施工現(xiàn)場以及周邊環(huán)境的監(jiān)控監(jiān)測工作，及時發(fā)現(xiàn)風險問題點，在問題發(fā)生以前就采取相應(yīng)的措施，及時消除安全風險點與質(zhì)量風險點。建筑企業(yè)要安排專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合施工場地及所處區(qū)域的地質(zhì)條件相關(guān)資料，以及針對深基坑支護結(jié)構(gòu)施工的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果，仔細全面進行分析總結(jié)，對深基坑支護結(jié)構(gòu)的運動方向位移大小以及具體的變化頻率進行掌握，評估實際施工過程中的風險性，并實現(xiàn)針對下一階段深基坑支護結(jié)構(gòu)的具體動態(tài)變化情況。如果預測發(fā)現(xiàn)將施工過程中發(fā)生危險情況，要及時進行上報，采取相應(yīng)的預防措施。如果監(jiān)測發(fā)現(xiàn)深基坑支護結(jié)構(gòu)的位移超出提前設(shè)定的警戒線，必須根據(jù)施工實際情況和特點采取針對性的處理措施，從而提高深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工安全性和穩(wěn)定性，確保深基坑支護結(jié)構(gòu)施工結(jié)果能夠滿足高層建筑工程建設(shè)的具體要求標準。在深基坑支護結(jié)構(gòu)進行施工的過程中，建筑企業(yè)要安排專門監(jiān)控的施工內(nèi)容主要包括基坑底部位置的隆起情況，道路與周圍建筑物發(fā)生的裂縫、傾斜以及沉降情況，支護結(jié)構(gòu)自身發(fā)生裂縫情況和沉降現(xiàn)象等，通過對上述現(xiàn)象的監(jiān)控，確定深基坑支護結(jié)構(gòu)施工中的風險點，并制定相應(yīng)的預防措施和解決措施，提前遏制風險點。
4.3標準化施工要點
對于深基坑支護施工而言，由于其施工環(huán)境具有很高的復雜性和變化性，而且深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工流程也比較煩瑣，包括擋土、防水、圍護以及挖土等，上述因素對于深基坑支護結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量都起著決定性的作用，如果施工過程中稍有疏漏很容易發(fā)生嚴重的質(zhì)量事故和安全事故。因此，在進行深基坑支護結(jié)構(gòu)施工中，必須具有一整套明確的標準流程以及施工過程標準管理規(guī)范。首先，建筑企業(yè)要確保施工設(shè)計方案的制定是基于深基坑支護結(jié)構(gòu)工程施工周圍場地的具體情況與深基坑相關(guān)要求規(guī)范制定而來，施工設(shè)計方案本身必須具有足夠水平的科學規(guī)范性以及可實施性。在此基礎(chǔ)上，建筑企業(yè)要安排專業(yè)的技術(shù)人員將施工方案編制成清晰明了的施工圖紙，以此作為施工操作人員的施工標準。在具體施工過程中，施工單位還要建立健全的施工管理規(guī)范，以監(jiān)督施工人員嚴格按照標準要求進行操作施工，從而保證施工作業(yè)的標準規(guī)范性。
5結(jié)語
在具體施工實踐中，深基坑支護結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計方法與施工技術(shù)非常多樣化，各種施工技術(shù)都具有其相應(yīng)的優(yōu)點。對于建筑企業(yè)而言，要想保證深基坑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和安全性，為深基坑提供有利的支撐，保證高層建筑物的整體施工質(zhì)量，滿足人們的各項需求，就必須制定出符合實際情況的施工設(shè)計方案，選用合理高效的施工技術(shù)方法，并在具體施工過程中嚴格按照相關(guān)標準進行施工操作。
參考文獻
[1]范兆東.對地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計及支護施工技術(shù)的探討[J].四川水泥，2020（4）：316.
作者：陳星 單位：河北工程大學