【摘要】隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,高層建筑施工越來越多,基坑工程受到了人們的廣泛關(guān)注。本文主要在分析基坑工程施工低環(huán)境危害機(jī)理的基礎(chǔ)上,闡述低環(huán)境危害的基坑工程施工技術(shù)保護(hù)措施,為基坑工程施工的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí),確?;庸こ淌┕べ|(zhì)量達(dá)標(biāo)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,建筑工程作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,受到人們的廣泛關(guān)注。而基坑工程作為建筑工程的主要構(gòu)成環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量受到了人們的高度重視。為此,在基坑工程施工中,一定要重視施工技術(shù)的運(yùn)用,在確保基坑工程施工順利完成的同時(shí),提高基坑工程施工質(zhì)量。
一、基坑工程施工低環(huán)境危害機(jī)理
?。ㄒ唬┑叵逻B續(xù)墻施工
在地下連續(xù)墻施工中,主要就是對(duì)泥漿溝槽變形機(jī)理的分析。泥漿溝槽開挖之后,雖然有泥漿護(hù)壁,壁面依然會(huì)出現(xiàn)變形情況。壁面變形情況主要取決于地層性質(zhì)和泥漿參數(shù),并且因?yàn)橥寥赖娜鋭?dòng)性,導(dǎo)致壁面變形會(huì)隨著時(shí)間的延長而加重,一些溝槽會(huì)因?yàn)樽冃渭又囟霈F(xiàn)坍塌現(xiàn)象。所以,在完成溝槽開挖之后,需要及時(shí)吊放鋼筋籠與澆筑混凝土。在溝槽開挖到澆筑混凝土的過程中,需要對(duì)泥漿溝槽的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,這樣才可以保證基坑工程施工達(dá)標(biāo)。
根據(jù)有關(guān)研究顯示,壁面變形和底層性質(zhì)、泥漿相對(duì)密度、地下水位高低有著密切關(guān)系,為了避免壁面出現(xiàn)嚴(yán)重變形,甚至出現(xiàn)坍塌,需要采取加高溝槽泥漿液位、增大泥漿相對(duì)密度、降低地下水位的措施,并且對(duì)泥漿液位下降情況進(jìn)行密切監(jiān)測,一旦出現(xiàn)下降情況,必須予以及時(shí)補(bǔ)漿,同時(shí)加快施工進(jìn)度,盡可能縮短泥漿在溝槽內(nèi)的儲(chǔ)存時(shí)間。除此之外,避免槽段長度太長,要不然就會(huì)因?yàn)榈貙拥娜鋭?dòng)導(dǎo)致壁面變形,通常情況下,槽段長度不易大于7米。
一些壁面變形,在周圍沒有建筑物與地下管線的時(shí)候,一般不會(huì)導(dǎo)致溝槽坍塌,并且能夠使作用在地下連續(xù)墻上的土壓力由靜止土壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)土壓力,降低靜止土壓力。
隨著壁面變形的不斷加重,孔隙水壓力也會(huì)逐漸下降;泥漿液位下降的時(shí)候,孔隙水壓力也會(huì)逐漸下降。反之,在對(duì)槽段進(jìn)行混凝土澆筑與振搗的時(shí)候,因?yàn)橐簯B(tài)混凝土對(duì)壁面的低壓作用,對(duì)壁面變形產(chǎn)生了一定的制約,所以,孔隙水壓力會(huì)逐漸提升。由此可以看出,通過對(duì)不同位置孔隙水壓力的測量,能夠了解壁面變形情況。
(二)深基坑開挖施工
1.基坑變形現(xiàn)象
基坑內(nèi)土體挖出之后,基坑周邊原有的土體平衡就被破壞,進(jìn)而導(dǎo)致基坑發(fā)生變形現(xiàn)象。針對(duì)基坑變形而言,主要包括三種形式:圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形、基坑底部隆起、周圍地表沉降及水平位移。通過有關(guān)實(shí)踐研究表明,地表沉降分布形式是三角形與凹槽形。三角形的地表沉降主要發(fā)生在地層較軟弱并且墻體入土深度小的位置,以及懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑中;凹槽形的地表沉降主要發(fā)生在有良好支撐、圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入的土層較好或者有足夠長的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。
2.基坑變形機(jī)理
基坑變形不只是針對(duì)基坑自身來說,除了基坑自身隨著土體開挖產(chǎn)生的圍護(hù)墻體變形與基坑外側(cè)土壓力作用導(dǎo)致的坑底隆起之外,還包括基坑外側(cè)周圍土體的位移,在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中,一定要重點(diǎn)考慮土體位移問題。一是,基坑周邊地層移動(dòng)機(jī)理。在基坑開挖的施工中,上層土體應(yīng)力損失,導(dǎo)致下層土體產(chǎn)生向上的位移,在基坑周圍土體壓力的作用下,使圍護(hù)墻逐漸向坑內(nèi)位移。坑底隆起與圍護(hù)墻向基坑內(nèi)位移,導(dǎo)致周圍土層向下位移。由此可以看出,基坑開挖中導(dǎo)致地層移動(dòng)的原因主要為坑底隆起與圍護(hù)墻向基坑內(nèi)位移。二是,基坑周邊地層移動(dòng)的有關(guān)因素。在基坑開挖設(shè)計(jì)與自然地質(zhì)條件一致的時(shí)候,影響基坑周邊地層移動(dòng)的因素主要包括:支護(hù)結(jié)構(gòu)體系布置及穩(wěn)定性、基坑開挖分段、土坡坡度及其開挖施工、基坑內(nèi)土體性能、開挖施工周期、基坑暴露時(shí)間、地面超載、震動(dòng)荷載、水等。
(三)沉樁施工
在基坑工程施工中,沉樁施工作為非常重要的組成部分,受到了人們的廣泛關(guān)注。一般而言,預(yù)制樁都是在工廠或者現(xiàn)場制作而成,運(yùn)用錘擊、靜壓、旋入、振動(dòng)打入等方式沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高。和灌注樁相較而言,預(yù)制樁施工中非常容易受到周圍環(huán)境的影響。因?yàn)楝F(xiàn)代化城市建設(shè)中,埋設(shè)有很多市政設(shè)施,如地鐵、供水管道、煤氣管道、污水管道、雨水管道、供電電纜、隧道等,這些設(shè)施均會(huì)對(duì)預(yù)制樁的沉樁施工產(chǎn)生影響。為此,在沉樁施工中,必須對(duì)擠土作用機(jī)理予以詳細(xì)了解,明確擠土作用下,土體對(duì)周邊環(huán)境的影響,這樣才可以確保沉樁施工的順利進(jìn)行,達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量要求。
具體來說,沉樁施工對(duì)周圍環(huán)境的影響主要包括:在施工過程中,對(duì)周圍土體的影響,以及對(duì)周圍地下管線與鄰近建筑物的影響,即靜力作用與動(dòng)力作用的影響。在沉樁施工中,會(huì)產(chǎn)生擠土效應(yīng),這屬于靜力作用;沉樁過程中所產(chǎn)生的動(dòng)力波對(duì)環(huán)境的影響屬于動(dòng)力作用。
二、低環(huán)境危害的基坑工程施工技術(shù)保護(hù)措施
(一)沉樁施工的環(huán)境保護(hù)
在密集建筑群中進(jìn)行沉樁施工的時(shí)候,可以采取以下措施保護(hù)環(huán)境:一是,運(yùn)用預(yù)鉆孔取土打樁。在沉樁施工中,運(yùn)用此種方法的時(shí)候,就是在沉樁中為土體提供一個(gè)相對(duì)變形空間,降低土體之間的擠壓作用,進(jìn)而保護(hù)周圍環(huán)境。二是,布設(shè)塑料排水板或者排水砂井。在沉樁施工中,打樁是瞬時(shí)作用,排水是長期作用,兩者作用時(shí)間不同,可以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,為降低擠土作用提供了可靠途徑。三是,合理安排打樁方向。在打樁過程中,需要先從靠近建筑物的一側(cè)開始,逐漸向遠(yuǎn)離建筑物的方向推進(jìn)。通過此種打樁方式的運(yùn)用,可以減輕擠土作用,對(duì)建筑物具有一定的保護(hù)作用。四是,控制打樁速率。打樁速率指的就是每天打樁數(shù)量,數(shù)量越多,速率越快,工程進(jìn)度也就能夠得到保障。但是,這樣的施工方式會(huì)危害環(huán)境。速率越快,土體受到的擠壓越頻繁,這樣就會(huì)對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生危害。為此,在沉樁施工中,必須對(duì)打樁速率進(jìn)行合理控制,避免對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生危害。
(二)深基坑開挖施工的環(huán)境保護(hù)
要想有效提高基坑開挖的穩(wěn)定性,就要從以下方面著手:一是,強(qiáng)化基底地層加固。在提高基坑開挖的穩(wěn)定性中,基底地層加固方法運(yùn)用廣泛,在粘土或砂土地質(zhì)中,一般運(yùn)用井點(diǎn)降水的方式,在其它地質(zhì)中,地下連續(xù)墻、攪拌樁等方式運(yùn)用廣泛。理論而言,基底加固厚度越大,基坑穩(wěn)定性越強(qiáng),然而,在實(shí)際工程施工中,需要對(duì)施工成本進(jìn)行充分考慮。為此,在基底加固施工中,需要找出一個(gè)臨界值,確保基坑穩(wěn)定性的同時(shí),盡量節(jié)省施工成本。二是,水下開挖。在軟弱土層中,水下開挖方法運(yùn)用廣泛,因?yàn)樗饔玫拇嬖冢粫?huì)在土體開挖的同時(shí),導(dǎo)致開挖一側(cè)土體應(yīng)力損失太多,可以緩解變形位移;同時(shí),能夠向土層補(bǔ)水,減小了因?yàn)殚_挖作用導(dǎo)致的土體固結(jié)沉降。
結(jié)束語
總而言之,在基坑工程施工中,一定要對(duì)低環(huán)境危害機(jī)理予以全面分析,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合基坑工程施工的具體情況,提出有效的保護(hù)措施,保證基坑工程施工進(jìn)度的同時(shí),盡量提高基坑工程施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)基坑工程施工的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益。
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