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谈深基坑支护施工技术

谈深基坑支护施工技术

摘要:随着时代变迁和经济水平的大幅提高,我国的建筑业也进入了蓬勃发展的春天。深基坑支护施工技术作为建筑工程体系中的一项重要基础技术,对于建筑工程的质量、工期和造价等各方面都有着一定影响。本文从基坑支护的概念入手,分析深基坑支护施工的技术要求,指明了当前深基坑支护施工技术应用中的存在问题,讨论了常见深基坑支护技术,最后,分析了深基坑支护施工的要点。

关键词:基坑;深基坑;支护

近十余年来,我国经济社会发展走上了快车道,基建工程大量建设,城镇化、城市化程度越来越高。城市中的建设用地被大量开发而趋近于无,迫使土地资源的利用向空中和地下发展,高层建筑越来越多,高度达到50米以上的建筑并不少见。地下室等地下工程也越来越受到重视,以往建筑物的地下部分仅有一到二层,现在已经发展至五至七层,深度可达地下30米。在这样的背景下,深基坑的开挖及其支护施工技术也越来越多地受到关注。先进的深基坑支护施工技术可以为深基坑开挖提供安全保障,为主体工程的顺利施工打下基础,由此可见,深基坑支护施工技术在工程建设领域之中有着重要的特殊地位。

1基坑支护

1.1基坑支护的概念

根据我国相关行业标准,基坑支护即为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。基坑支护的方式方法众多,在工程建设的基坑开挖过程中,如何选择适当的基坑支护方法、设计合理的基坑支护方案,是一个值得深入研究的问题。

1.2基坑支护的目的与作用

基坑支护主要有三方面的意义和作用。一是能够保证基坑稳定,防止土体坍塌,为基坑开挖创造足够的施工空间。二是能够保证基坑周边建筑物以及基坑施工现场的地下管道、线缆等不受基坑开挖和建筑主体施工的影响。三是能够保证基坑开挖和主体工程施工不受基坑施工现场的地下水影响。

2深基坑支护施工的技术要求

2.1基坑深度大

当前,各地土地资源是有限的。随着社会和时代的发展,人们对土地资源的利用程度越来越高,地下工程越来越成为满足社会对土地资源利用程度的重要手段。在城市建设过程中,动辄20米以上深度的深基坑越来越多。而且可以预见,按照现有趋势,建筑工程的基坑深度只会越来越大。

2.2施工条件复杂

如今,随着施工条件日益尖锐,越来越大的基坑深度使得施工条件变得复杂,深度超过20米以上的基坑开挖及其支护,必须要比浅基坑更多地考虑地质条件、地下管线、地下水以及周边建筑等等各种因素的影响,大大增加了施工难度。

2.3安全生产责任更加重大

由于深基坑开挖及其支护必然会对施工现场的地质环境造成更大的影响,复杂的施工条件也会对安全生产造成更大的挑战。事实上,深基坑施工中,一旦发生安全事故,其严重程度也往往会比浅基坑更加严重,救护难度也更大。

2.4技术要求更加严格

我国幅员辽阔,不同地区之间地质条件差异巨大,深基坑的深度对于技术要求提出了更高要求,施工经验不能简单照搬照抄。施工单位必须对深基坑现场进行细致的现场勘查,科学选择施工技术[1]。

3当前深基坑支护施工技术应用中的存在问题

3.1施工方案与施工实践存在脱节

深基坑的支护施工是一项复杂的系统工程,需要经过科学设计和严格审核,才能符合工程实际。然而,在施工实践中,经常出现两种情况。一是支护施工方案的制定过程中,考虑不够周全,不能完全符合现场实际情况,致使不能按照方案施工。二是施工人员对施工方案理解不够深入,把握不够准确,或者技术不够过硬,致使方案不能执行到位。

3.2空间效应考虑不够周全

深基坑的耐久程度基本由基坑的开挖深度决定,预防基坑变形,需要充分考虑空间效应,合理采用开挖的平面形式。然而在施工过程中,相当一部分技术人员并不能真正理解空间效应的意义,增加了安全隐患,尤其是增加了基坑边坡坍塌的隐患[3]。

3.3对支护施工重视不够

由于深基坑支护施工技术只是建筑工程体系中的一项辅助技术,建筑企业出于成本等方面的考虑,较少留意支护施工技术的研究和发展等,也造成了施工人员对深基坑支护施工技术不够了解,在施工过程中带来各种问题,影响工程进度和工程质量。

3.4安全保障不到位

深基坑支护施工是一项对于安全生产要求较为严格的技术,地下施工的难度和安全保障的难度相比地上施工都更大。地下土质情况的不确定性、土层应力变化情况的突然性、地下水的水文情况的复杂性等等,都给深基坑支护施工的安全保障带来了巨大挑战。一旦施工过程中发生安全事故,对于工程质量、工期、造价乃至涉及工程各方的相关单位和施工人员的信心等都会造成严重打击。然而在实际的施工过程中,施工单位忽视安全生产,接受安全交底不到位、安全生产培训不到位、专职安全员配备不到位、安全生产设备不到位等各种原因造成的安全生产事故仍然屡见不鲜。

4常见深基坑支护技术

一般而言,深基坑的支护可以分为两个部分,一是起到挡土和挡水作用的部分,二是维持基坑支护体系的力学支撑部分。常见的深基坑支护方式有以下几种(1)钢板桩技术:钢板桩具有止水性能好、刚度好的优点,适宜在土质松软的基坑现场使用。钢板桩的缺点也比较明显,成本高,部分现场无法拔出,因此不能重复使用,施工噪音大,难于打入卵石层。(2)地下连续墙技术:地下连续墙可以依据基坑现场特点夯筑,挡水、承重性能极佳,可以无视土质,用于水下,刚度和整体性能也都非常好。但地下连续墙需要大型机械设备和泥浆循环系统进行施工,而且在部分土质(如淤泥和超硬岩石)的施工难度较大,限制了使用条件。(3)排桩式连续墙技术:排桩式连续墙与地下连续墙类似,但刚度与整体性能都略低,其优势是施工简单易操作。施工时需注意,要采取防水措施。(4)深层搅拌水泥土挡土墙技术:深层搅拌水泥土挡土墙是用搅拌机制成水泥土桩,搭接硬化后形成的壁状挡墙,可挡土、挡水。刚度和整体性都不错,适用于软性土质(包括淤泥土质),墙内可以加钢筋或型钢以增强强度,施工较为简单,但对施工机械有要求,施工时间长。(5)拱形支挡技术:混凝土砌筑形成,多用于砂土或黏土土质,可在施工时开挖与砌筑同步进行,具有工期短、成本低的优点。(6)土锚结构技术:土锚即在土层安装的锚杆。土锚结构即在土层内打孔,置入钢筋等材料,灌注泥浆或其他浆液,形成锚杆的支护结构。由于锚杆深入土层,支护效果好。施工时需要专用设备,施工迅速但造价比较高。(7)土钉墙技术:在基坑边坡铺设钢筋网后再覆盖砼面层,通过钢筋制作的土钉支护的方法。适用于砂土、黏土土质,工期短,成本低廉,能防止土体变形,但是需要专用设备。

5深基坑支护施工的要点分析

(1)科学制定深基坑支护施工方案:深基坑支护施工方案是深基坑开挖方案的重要组成部分,必须在实地勘察的基础上,结合基坑现场的土层土质、周边建筑、地下管线情况等多方面因素,综合考虑方案的可行性、经济性和安全性,进行科学制定[2]。现在各施工单位都普遍对工程质量和安全予以了高度重视,科学的深基坑支护施工方案对于提高工程质量和保障施工安全都会起到积极的正面作用。(2)加强对深基坑支护施工技术的研究和利用:随着工程技术的不断提高,深基坑支护施工技术也在随着时展而日新月异。深基坑支护施工技术虽然仅是工程技术体系中的一项基础技术,但是对于工程质量却有着至关重要的影响。随着高层建筑和超高层建筑越来越多,深基坑的支护技术也显得越来越重要,需要我们加强对深基坑支护施工技术的研究和利用,以使技术更加完善,工程质量更加完美。(3)严格管理深基坑支护施工质量:在深基坑支护施工过程中,必须加强对施工人员的培训和管理,确保施工人员真正了解深基坑支护施工要点,掌握深基坑支护施工技术,落实深基坑支护施工质量要求,避免各种不利因素对于深基坑支护施工产生负面影响,关注关键节点、难点,整体把握深基坑支护施工进度,落实生产安全责任制,把深基坑支护施工质量和安全责任落实到人。对于情况复杂、施工难度大的深基坑支护施工现场,尤其要严格管理深基坑支护施工质量。(4)加强对施工现场的踏查:深基坑支护施工中可以选择的技术很多,如何选出最适宜工程项目的技术工艺,必须结合施工现场实际。施工前必须要实地勘查现场,掌握现场地质情况、水文情况以及其他的社会情况、自然情况等,做好方案设计,提前预判施工过程中可能出现的问题,制定预案。(5)加强安全施工管理:针对深基坑支护施工采取的具体方法,有针对性制定安全管理措施,做好安全教育,做好安全交底。对不同方法,明确安全隐患排点,施工过程中加强安全巡查和监管,配备专职安全员,落实安全生产责任。(6)加强对施工人员的培训:施工人员的素质对深基坑支护施工会产生直接影响,深基坑支护施工较为复杂,专业性强,施工单位必须对施工人员开展全方位的培训。既要培训专业技能,保证施工人员的专业水平,也要培训安全知识,保障安全生产,还要培训职业道德,提高职业素养。培训应当与考核相结合,对于不能通过考核的人员,不能允许上岗。通过适当的考核和奖惩制度,形成良好氛围,确保施工人员素质提高。

结语

总而言之,深基坑支护施工技术已经成为建筑工程领域中的一项关键技术,同时也是一项存在较大发展空间的关键技术,仍然需要不断发展完善。找出深基坑支护施工技术中存在的问题,分析讨论深基坑支护施工技术要点,促进技术发展,可以为我国建筑业的发展添砖加瓦,推动整个行业走向更高的高度。

参考文献

[1]王蓓.基坑开挖的施工技术要点[J].建材技术与应用,2019,02:26-28..

[2]张永明.建筑深基坑开挖支护施工要点探讨[J].发明与创新,2018,12:46-47.

[3]彭小慧.建筑基坑开挖施工技术分析[J].建筑技术开发,2017,05:63-64.

作者:张怀生 单位:江苏科泰岩土工程有限公司