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淺析房建深基坑開挖技術(shù)的方法和應(yīng)用
眾所周知，基礎(chǔ)與地基是建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中最重要的環(huán)節(jié)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，深基坑開挖技術(shù)得以開展與運(yùn)用，然而隨著建筑行業(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(shè)日漸頻繁起來，比如：常見的有地下車庫(kù)、地下街道、地下商場(chǎng)等，那么針對(duì)這種情況，勢(shì)必需要深基坑技術(shù)的合理運(yùn)用，因此，為了進(jìn)一步完善房建工程中施工技術(shù)措施，規(guī)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(duì)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(xiàn)實(shí)意義。
一、房屋工程深基坑開挖前期的準(zhǔn)備工作
�。ㄒ唬┖侠碓O(shè)計(jì)與論證深基坑開挖施工技術(shù)方案
在進(jìn)行實(shí)際的深基坑施工之前，需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境，盡可能避免外界環(huán)境因素對(duì)工程項(xiàng)目的干擾影響，進(jìn)而通過全面、綜合性的考慮、分析與計(jì)算，保證基坑開挖過程的安全和穩(wěn)定，尤其注意對(duì)細(xì)節(jié)的把握，讓深基坑設(shè)計(jì)方案更有針對(duì)性和實(shí)用性。此外，對(duì)深基坑周圍水文地質(zhì)條件的了解和掌握也十分有必要，因?yàn)椴煌貐^(qū)地理環(huán)境的差異，使得土質(zhì)和水位均有不同。地區(qū)深基坑開挖的地質(zhì)容易出現(xiàn)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、道路開裂、房屋開裂。
二、深基坑開挖施工技術(shù)方法
�。ㄒ唬┥罨又ёo(hù)體系
早期的基坑開挖常采用放坡的形式，后隨開挖深支護(hù)增加，放坡面空間受到限制，產(chǎn)生了支護(hù)開挖。迄今為止 ， 支護(hù)形式已經(jīng)發(fā)展至數(shù)十種。以下取幾種常用結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
�。�1）鉆（沖、挖）孔樁、沉管灌注樁和鋼筋混凝土預(yù)制樁。對(duì)于 5～10 m 深軟土基坑，常采用上述支護(hù)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)以其能為基坑開挖提供較廣闊的空間優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用。通過對(duì)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(yīng)用。
（3）地下連續(xù)墻
較多應(yīng)用于深度> 10 m 的基坑，以地下連續(xù)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挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)大面積暴露的時(shí)間，改善支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性能，并使其剛度大為增強(qiáng)，節(jié)省支撐或錨桿的費(fèi)用，降低支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形及對(duì)相鄰建筑物的影響，缺點(diǎn)是造價(jià)較高。
�。ǘ┥罨娱_挖時(shí)需要注意特殊情況
1、深基坑支護(hù)綜合處理
所謂基坑支護(hù)綜合處理就是根據(jù)基礎(chǔ)各部位開挖深度的不同，采取了不同的臨時(shí)支頂斜撐和加強(qiáng)被動(dòng)區(qū)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(dá)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(hù)處理時(shí)需要掌握以下原則：一是盡量保留原有支護(hù)樁，使其充分發(fā)揮作用，以節(jié)約投資。二是避免因基坑周圍土體變形和降水不當(dāng)，造成鄰近建筑、道路和地下管線的不均勻沉降。三是便于施工操作且確保施工過程中安全。這些原則，科學(xué)合理地確定基坑支護(hù)綜合處理方案。
2、深基坑開挖施工中的變形控制
深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)主要與深基坑施工工程中的變形控制有關(guān)。特別是開挖階段變形控制應(yīng)是深基坑變形控制的重點(diǎn)。在開挖階段加強(qiáng)對(duì)無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(hù)結(jié)構(gòu)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、開挖深度、支撐軸力及加固情況。根據(jù)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、深基坑開挖技術(shù)在具體工程實(shí)例中的應(yīng)用
（一）工程概況
坑安全等級(jí)一級(jí)。該建筑場(chǎng)地周邊無重要保護(hù)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�；铀闹懿o需保護(hù)的管線，但離現(xiàn)有民宅較近。
�。ǘ┑刭|(zhì)條件
（三）深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案
�。ㄋ模┗又ёo(hù)數(shù)值模擬分析
1、數(shù)值分析方法
針對(duì)本算例模擬工況，可按二維平面應(yīng)變問題進(jìn)行，土體材料假設(shè)為各向同性，土體材料屈服準(zhǔn)則服從 Druker-Prager 準(zhǔn)則，并選用相關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則進(jìn)行計(jì)算，假設(shè)材料超過抗拉強(qiáng)度，即不能承受拉應(yīng)力。此外，土釘?shù)戎ёo(hù)和結(jié)構(gòu)材料均假設(shè)為彈性體。數(shù)值模擬選取的計(jì)算斷面開挖深度為14.5 m，采用平面應(yīng)變彈性本構(gòu)模型進(jìn)行分析，屈服準(zhǔn)則為德魯克 - 普拉格屈服準(zhǔn)則。計(jì)算模型邊界條件可根據(jù)開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 倍開挖深度，左右邊界至基坑距離為 3 倍基坑寬度。
2、數(shù)值模型的建立
（1）巖土層參數(shù)。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?guī)r組成。進(jìn)行數(shù)值模擬分析時(shí)可忽略第一層耕土，只考慮紅黏土和石灰?guī)r作用。
（2）結(jié)構(gòu)參數(shù)。本基坑采用放坡后打入土釘并掛網(wǎng)噴混的支護(hù)形式。
總結(jié)
總之，對(duì)深基坑開挖施工工藝的研究，要做好深基坑開挖的前期準(zhǔn)備、施工工藝和特殊問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(xiàn)經(jīng)濟(jì)營(yíng)利。
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