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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目建設(shè)中最重要的環(huán)節(jié)部分，直接關(guān)系到整個工程的安全和質(zhì)量，為了做到有效的保障，深基坑開挖技術(shù)得以開展與運用，然而隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展和前進，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、地下街道、地下商場等，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(xiàn)實意義。
一、房屋工程深基坑開挖前期的準備工作
�。ㄒ唬┖侠碓O(shè)計與論證深基坑開挖施工技術(shù)方案
在進行實際的深基坑施工之前，需要結(jié)合設(shè)計圖紙，仔細勘察現(xiàn)場及周邊環(huán)境，盡可能避免外界環(huán)境因素對工程項目的干擾影響，進而通過全面、綜合性的考慮、分析與計算，保證基坑開挖過程的安全和穩(wěn)定，尤其注意對細節(jié)的把握，讓深基坑設(shè)計方案更有針對性和實用性。此外，對深基坑周圍水文地質(zhì)條件的了解和掌握也十分有必要，因為不同地區(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
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早期的基坑開挖常采用放坡的形式，后隨開挖深支護增加，放坡面空間受到限制，產(chǎn)生了支護開挖。迄今為止 ， 支護形式已經(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)以其能為基坑開挖提供較廣闊的空間優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用。通過對其施工工藝、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結(jié)構(gòu)大面積暴露的時間，改善支護結(jié)構(gòu)受力性能，并使其剛度大為增強，節(jié)省支撐或錨桿的費用，降低支護結(jié)構(gòu)的變形及對相鄰建筑物的影響，缺點是造價較高。
（二）深基坑開挖時需要注意特殊情況
1、深基坑支護綜合處理
所謂基坑支護綜合處理就是根據(jù)基礎(chǔ)各部位開挖深度的不同，采取了不同的臨時支頂斜撐和加強被動區(qū)措施，同時采用挖土卸荷、輕型井點降水及回灌等技術(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(jié)約投資。二是避免因基坑周圍土體變形和降水不當，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。在開挖階段加強對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)建筑理論和施工實踐，有支撐暴露的最大變形與基坑施工（至底板）時間的相關(guān)關(guān)系。
三、深基坑開挖技術(shù)在具體工程實例中的應(yīng)用
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坑安全等級一級。該建筑場地周邊無重要保護建筑，場地四周均為耕地，目前種植甘蔗、蔬菜及水稻等，場地總體較平坦。基坑四周并無需保護的管線，但離現(xiàn)有民宅較近。
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（三）深基坑支護設(shè)計方案
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1、數(shù)值分析方法
針對本算例模擬工況，可按二維平面應(yīng)變問題進行，土體材料假設(shè)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)流動法則進行計算，假設(shè)材料超過抗拉強度，即不能承受拉應(yīng)力。此外，土釘?shù)戎ёo和結(jié)構(gòu)材料均假設(shè)為彈性體。數(shù)值模擬選取的計算斷面開挖深度為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(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。進行數(shù)值模擬分析時可忽略第一層耕土，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)噴混的支護形式。
總結(jié)
總之，對深基坑開挖施工工藝的研究，要做好深基坑開挖的前期準備、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，縮短施工時間，減少成本投入，實現(xiàn)經(jīng)濟營利。
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