摘要:近年來,深基坑工程在建筑及基礎項目中廣泛采用。深基坑施工質量的好壞不僅關系著整個建筑結構的穩定,也會影響到周圍建筑物的安全使用。因此,探析建筑深基坑工程中的施工技術與控制具有現實意義。本文筆者通過自己多年從事深基坑工程的工作經驗,首先介紹深基坑工程的施工特點,并進一步對其施工技術和質量控制進行探討,以保證工程質量及安全。
關鍵詞:深基坑;施工技術;
前言:各種建筑物與地下管線施工時都要進行基坑開挖,一些深度和面積較小的基坑可直接開挖或放坡開挖。但當基坑深度較大,周圍場地較狹窄時,一般都采用基坑支護。深基坑工程施工技術雖已在全國不同地區、不同的地質條件下取得了不少成功的經驗,甚至在某些方面達到國際先進水平,但實際過程中仍存在一些問題需進一步研究或提高以適應現代化經濟建設的需要。
1.深基坑的特點
1.1風險性
深基坑工程是個臨時工程,安全儲備相對較小,因此風險性較大。由于深基坑工程技術復雜,涉及范圍廣,事故頻繁,因此在施工過程中應進行監測,并應具備應急措施。深基坑工程造價較高,但因是臨時性工程,一般不愿投入較多資金,一旦出現事故,造成的經濟損失和社會影響又往往十分嚴重。
1.2環境效應
在某些沿海經濟開發區,建筑工程所處的地質條件差的問題較為突出。城市中,高層和超高層建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并緊靠重要市政公路。而一般情況下,這些地方的原有建筑結構陳舊,地上與地下管線密布。因此,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩定,也要保證周圍的建筑物和構筑物不受破壞。深基坑工程的開挖,必將引起周圍地基中地下水位變化和應力場的改變,導致周圍地基土體的變形,對相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網產生影響。影響嚴重的將危及相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網的安全與正常使用。大量土方運輸也對交通產生影響。所以應注意其環境效應。
1.3支護工程的事故隱患大
深基坑支護工程技術較復雜,而且當基坑支護失效時,會造成鄰近房屋、地下管線及道路的開裂,引發工程糾紛,甚至出現嚴重的破壞,造成重大的經濟損失及人員的傷亡。因此,在具體的工程實踐中,科學設計和處理深基坑支護結構,并采用安全合理的支護技術措施保證深基坑施工至關重要。工程深基坑支護結構的作用是在基坑挖土期間擋土又擋水,以保證基坑開挖和基礎施工能安全、順利地進行,并不對周圍的建筑物、道路和地下管線等產生危害。支護結構一般是臨時性結構,基礎施工完畢后,也就失去作用。
1.4個性化與綜合性
深基坑工程不僅與當地的工程地質條件和水文地質條件有關,還與基坑相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件有關。因此,對深基坑工程進行分類,對支護結構允許變形規定統一的標準是比較困難的,應結合地區具體情況具體運用。
深基坑工程涉及土力學中強度(或稱穩定)、變形和滲流 3 個基本課題,三者融會一起需要綜合處理。它還是巖土工程、結構工程及施工技術相互交叉的學科,是多種復雜因素相互影響的系統工程,是理論上尚待發展的綜合技術學科。
1.5短暫性和區域性
對于整個施工項目而言深基坑僅僅是一個臨時性的工程結構#能夠為其它工序的施工作業帶來方便,而基坑支護體系的安全指數較低,在施工過程中必須要配合相應的監測觀察,出現問題后必須及時調整以保證施工質量。
遇到不同的土質所采取的深基坑施工方案也不一樣,這是基坑工程區域性特點的表現。如軟粘土地基、黃土地基等工程中采取的基坑施工方案也不相同#,這是為了保證施工的有效性,施工方要根據具體的地形制定方案。
2.深基坑的施工技術
2.1前期勘察
在大型深基坑施工前期,工程單位要安排專業的勘察人員到達施工現場調查取樣,而工程單位通過收集到的勘察信息來分析具體的施工方案, 如周邊環境、開挖面積、開挖深度、設備安排等等,最關鍵的則是要找準基坑開挖深度及基坑的周邊環境。只有做好這些準備工作,才能保證后期支護方案的優化。
2.2施工方法及施工機械的選擇
首先,應選定主要的施工參數,包括深基坑的支撐形式、幾何尺寸、以及基坑規模等,確定開挖參數及分層開挖的深度等。深基坑開挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。選擇合理的開挖方法,保證基坑開挖方法和順序與施工設計相符。為確保井點降水正常,必須先排水再挖土,挖土高度達到標高后,應及時澆筑底板和墊層,在進行挖掘時,應避免挖掘機沖抓和碰撞,以免挖掘機碾壓到工程支撐梁及工程樁,加強監控點保護,并標明保護標志。應選擇合適的施工機械,確保深基坑工程的施工進度。應根據施工工期及預算挖量等參數作為挖土機械及運輸車輛的選擇依據。在施工過程中,應根據施工進度及現場實際情況,對機械數量及開挖進度進行適當的調整。
2.3施工中做好支護技術
深基坑支護應參照基坑開挖深度,采用不同的支撐方式進行支護,并通過回灌技術、井點降水以及挖掘機卸荷等,減少施工工期和投資成本,確保深基坑及周邊建筑的安全性。進行深基坑支護施工時,應充分利用原有支護樁,在符合施工要求的情況下,保留支護樁,節約施工成本。應確保深基坑支護樁施工的可靠性和安全性,以免基坑周圍因降水不當引起土體變形導致周邊管線、道路以及鄰近建筑的沉降過大和不均。應按照施工操作原則進行支護施工,選擇科學合理的施工處理方法,對于不同的深基坑支護,應采用不同的支撐方式,必要時加設內撐,并采用回灌技術或井點降水進行降水處理。
2.4錨桿技術
這一技術的運用能給深基坑開挖創造足夠的空間區域。讓不同的機械設備都能充分運用到基坑開挖操作中,錨桿技術最早運用于中國的北方地區。在車站、商業大廈等大型建筑物中的運用較廣。經過建筑專家的多方檢測,對于錨桿技術施工運用到的工藝、材料等都進行了合理改進,對于施工的安全指數也有了很大的提高。
2.5地下水處理
在深基坑開挖過程中,應保持基坑干燥及邊坡穩定,以免地下積水對施工進度造成影響,或邊坡松動造成事故發生。如基坑土質較軟或出現積水,則會導致工人站立困難,影響施工操作,因此在進行基坑施工時,應做好地下水的處理工作。可采用止水法處理地下水,在基坑周邊設置止水帷幕,防止地下水進入基坑內,可通過地下連續墻、沉井法或灌漿法來達到止水的目的;也可采用排水法處理地下水,如井點降水和明溝排水等,井點降水具有操作簡便,容易掌握的特點,是處理地下水的好方法。井點降水的具體步驟為:在深基坑工程周圍,設置具有滲水作用的井點管,并設置抽水設施,將地下水抽出,直至地下水將至設計高度。井點降水可用于不同形狀的深基坑中,對邊坡具有一定的穩定作用,維持基坑內土干燥可以有效提高深基坑施工效率,從而提高工程質量。
3.深基坑施工注意事項
在進行深基坑施工時,施工人員應嚴格按照規范操作,在基坑附近不得停放機械或堆放土料,以免造成基坑坍塌,應在在基坑周圍設置防護欄桿,并懸掛危險標志及密度網,夜間應在基坑周圍設置紅色警示燈。嚴禁施工人員在陡坡及懸壁下休息,為了加強安全防范,在雨天應停止施工作業,雨停后檢查邊坡四周及土壁的穩定性,確保施工安全。
4.結語:
在深基坑的施工中,實際施工管理中要求決策者需要掌握本地區或類似條件下已有的成功的經驗和失敗的教訓,根據特定的工程要求和條件進行綜合考慮,作出安全、可靠、經濟的包括圍護結構、支護體系、土方開挖、降水、地基加固、監測和環保的整體施工方案。
參考文獻
[1]徐偉.綜述深基坑施工技術的應用[J].建材與裝飾,2008.