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摘要:深基坑支护施工技术是最近十几年内兴起的一门新的实践工程学,在当前社会,城市建筑越来越高,建筑空间越来越狭小,深基坑支护施工技术就得到了更广泛的应用空间。本文主要对建筑深基坑工程中的施工技术及控制措施进行了分析探讨。
关键词:建筑工程;深基坑;施工技术;控制措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
基坑的开挖与支护结构是一个多学科交叉的复杂的系统工程。严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键,也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施,直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两方面着手,确保施工的质量和工期,这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究也具有重要意义。
一、深基坑工程内容及施工特点
1、深基坑工程的主要内容
深基坑工程的内容主要有:岩土工程勘察与工程调查、支护结构的设计、基坑开挖与支护的施工、低层位移的预测与周边工程的保护和施工现场的测量与监控。
2、深基坑工程施工的特点
目前,我国深基坑工程施工特点有以下几个方面:(1)基坑深度不断增加。城市的发展使得建筑物成本中土地费用的比例增加,建筑投资者不得不向地下空间发展。现在的基坑开挖深度往往多在10m以上。(2)工程地質条件不可选择。基坑周边环境复杂化。城市建筑物的选址受到整个城市整体规划的制约,不可避免的会遇到地质条件差的情况。(3)基坑支护形式多样化。常见的基坑支护型式主要有:混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,及以上各种支护形式的综合使用。(4)基坑支护工程的事故多。引发基坑事故频发的原因很多,如计算模式的选择、计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善和技术不到位等。这需要靠各方面的共同努力来进行,确保工程质量的安全,减少事故的发生。
二、深基坑的施工技术
1、前期勘察
在大型深基坑施工前期,工程单位要安排专业的勘察人员到达施工现场调查取样,而工程单位通过收集到的勘察信息来分析具体的施工方案,如周边环境、开挖面积、开挖深度、设备安排等等,最关键的则是要找准基坑开挖深度及基坑的周边环境。只有做好这些准备工作,才能保证后期支护方案的优化。
2、施工方法及施工机械的选择
首先,应选定主要的施工参数,包括深基坑的支撑形式、几何尺寸、以及基坑规模等,确定开挖参数及分层开挖的深度等。深基坑开挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。选择合理的开挖方法,保证基坑开挖方法和顺序与施工设计相符。为确保井点降水正常,必须先排水再挖土,挖土高度达到标高后,应及时浇筑底板和垫层,在进行挖掘时,应避免挖掘机冲抓和碰撞,以免挖掘机碾压到工程支撑梁及工程桩,加强监控点保护,并标明保护标志。应选择合适的施工机械,确保深基坑工程的施工进度。应根据施工工期及预算挖量等参数作为挖土机械及运输车辆的选择依据。在施工过程中,应根据施工进度及现场实际情况,对机械数量及开挖进度进行适当的调整。
3、施工中做好支护技术
深基坑支护应参照基坑开挖深度,采用不同的支撑方式进行支护,并通过回灌技术、井点降水以及挖掘机卸荷等,减少施工工期和投资成本,确保深基坑及周边建筑的安全性。进行深基坑支护施工时,应充分利用原有支护桩,在符合施工要求的情况下,保留支护桩,节约施工成本。应确保深基坑支护桩施工的可靠性和安全性,以免基坑周围因降水不当引起土体变形导致周边管线、道路以及邻近建筑的沉降过大和不均。应按照施工操作原则进行支护施工,选择科学合理的施工处理方法,对于不同的深基坑支护,应采用不同的支撑方式,必要时加设内撑,并采用回灌技术或井点降水进行降水处理。
4、锚杆技术
这一技术的运用能给深基坑开挖创造足够的空间区域。让不同的机械设备都能充分运用到基坑开挖操作中,锚杆技术最早运用于中国的北方地区。在车站、商业大厦等大型建筑物中的运用较广。经过建筑专家的多方检测,对于锚杆技术施工运用到的工艺、材料等都进行了合理改进,对于施工的安全指数也有了很大的提高。
5、地下水处理
在深基坑开挖过程中,应保持基坑干燥及边坡稳定,以免地下积水对施工进度造成影响,或边坡松动造成事故发生。如基坑土质较软或出现积水,则会导致工人站立困难,影响施工操作,因此在进行基坑施工时,应做好地下水的处理工作。可采用止水法处理地下水,在基坑周边设置止水帷幕,防止地下水进入基坑内,可通过地下连续墙、沉井法或灌浆法来达到止水的目的;也可采用排水法处理地下水,如井点降水和明沟排水等,井点降水具有操作简便,容易掌握的特点,是处理地下水的好方法。井点降水的具体步骤为:在深基坑工程周围,设置具有渗水作用的井点管,并设置抽水设施,将地下水抽出,直至地下水将至设计高度。井点降水可用于不同形状的深基坑中,对边坡具有一定的稳定作用,维持基坑内土干燥可以有效提高深基坑施工效率,从而提高工程质量。
三、建筑深基坑支护施工的注意事项
1、转变传统设计观念
现阶段,我国还没有对深基坑支护设计一种准确的计算方法,对于高层建筑的设计规模也没有进行规格上的统一,所以,作为工程设计人员就必须意识到在当前的建筑工程设计当中传统的设计观念已经不再适用于现在的高层建筑了,所以工程设计师应该放弃旧有的设计理论,根据情况建立一套新型的、实用的、动态的、科学的基坑支护设计理论,以此作为工程施工的设计理论依据,来更好地适应当前新型的高层建筑深基坑支护施工建设。
2、重视支护结构的实验研究过程
为了保证工程设计人员设计的施工方案的准确性和实用性,必须要在设计施工方案之前进行大量的实验研究,但是,从现在看来,我国对于深基坑支护技术的工程设计研究性试验还没有形成一套完整的科学实验体系。在进行一些高层建筑的深基坑支护施工的时候,工程设计人员一定要到施工现场进行相关数据的收集,探查施工现场的地质构造、土壤紧密程度、地下水位等等,但是由于这些调查当中的数据没有进行足够的收集,导致在实际实验的时候很难对仅有的数据进行科学分析,所以,实验的结果就很难对深基坑技术的研究工作做出良好的数据支持。
3、深基坑支护的信息化管理
基坑的整体刚度和稳定性问题就是深基坑施工的质量问题,也就是说是基坑支护结构变形、支护结构有裂缝、产生沉降及水平方向的位移或者倾斜以及基坑底产生变形和隆起等问题在很大程度上会制约基坑支护结构工程的整体质量。就基坑支护结构信息化管理的手段而言,对基坑周围及现场建筑物进行管理和监测需要安排专业的施工监测人员,按照基坑开挖期间监测到的岩土变位以及基坑支护的结构等情况,参照勘察和设计的预期性状,动态分析监测资料,真正做到对结构位移变化的变化频率以及大小和方向全面了解和掌握。在通过与报警标准进行对比的过程中,需要对后续操作的工作动态进行预测,及时预报施工中可能出现的险情,在位移设定的预警值达到最大值后,需要适当采取较为有效的应对措施,进而保证工程安全。
结束语
在深基坑的施工中,实际施工管理中要求决策者需要掌握本地区或类似条件下已有的成功的经验和失败的教训,根据特定的工程要求和条件进行综合考虑,作出安全、可靠、经济的包括围护结构、支护体系、土方开挖、降水、地基加固、监测和环保的整体施工方案。
参考文献
[1]杨春栋.高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施的探讨[J].中国住宅设施.2010(02)
[2]年文举.浅析高层建筑深基础施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(08)
[3]徐东梅,杨玉鑫.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].黑龙江科技信息.2010(20)
关键词:建筑工程;深基坑;施工技术;控制措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
基坑的开挖与支护结构是一个多学科交叉的复杂的系统工程。严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键,也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施,直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两方面着手,确保施工的质量和工期,这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究也具有重要意义。
一、深基坑工程内容及施工特点
1、深基坑工程的主要内容
深基坑工程的内容主要有:岩土工程勘察与工程调查、支护结构的设计、基坑开挖与支护的施工、低层位移的预测与周边工程的保护和施工现场的测量与监控。
2、深基坑工程施工的特点
目前,我国深基坑工程施工特点有以下几个方面:(1)基坑深度不断增加。城市的发展使得建筑物成本中土地费用的比例增加,建筑投资者不得不向地下空间发展。现在的基坑开挖深度往往多在10m以上。(2)工程地質条件不可选择。基坑周边环境复杂化。城市建筑物的选址受到整个城市整体规划的制约,不可避免的会遇到地质条件差的情况。(3)基坑支护形式多样化。常见的基坑支护型式主要有:混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,及以上各种支护形式的综合使用。(4)基坑支护工程的事故多。引发基坑事故频发的原因很多,如计算模式的选择、计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善和技术不到位等。这需要靠各方面的共同努力来进行,确保工程质量的安全,减少事故的发生。
二、深基坑的施工技术
1、前期勘察
在大型深基坑施工前期,工程单位要安排专业的勘察人员到达施工现场调查取样,而工程单位通过收集到的勘察信息来分析具体的施工方案,如周边环境、开挖面积、开挖深度、设备安排等等,最关键的则是要找准基坑开挖深度及基坑的周边环境。只有做好这些准备工作,才能保证后期支护方案的优化。
2、施工方法及施工机械的选择
首先,应选定主要的施工参数,包括深基坑的支撑形式、几何尺寸、以及基坑规模等,确定开挖参数及分层开挖的深度等。深基坑开挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。选择合理的开挖方法,保证基坑开挖方法和顺序与施工设计相符。为确保井点降水正常,必须先排水再挖土,挖土高度达到标高后,应及时浇筑底板和垫层,在进行挖掘时,应避免挖掘机冲抓和碰撞,以免挖掘机碾压到工程支撑梁及工程桩,加强监控点保护,并标明保护标志。应选择合适的施工机械,确保深基坑工程的施工进度。应根据施工工期及预算挖量等参数作为挖土机械及运输车辆的选择依据。在施工过程中,应根据施工进度及现场实际情况,对机械数量及开挖进度进行适当的调整。
3、施工中做好支护技术
深基坑支护应参照基坑开挖深度,采用不同的支撑方式进行支护,并通过回灌技术、井点降水以及挖掘机卸荷等,减少施工工期和投资成本,确保深基坑及周边建筑的安全性。进行深基坑支护施工时,应充分利用原有支护桩,在符合施工要求的情况下,保留支护桩,节约施工成本。应确保深基坑支护桩施工的可靠性和安全性,以免基坑周围因降水不当引起土体变形导致周边管线、道路以及邻近建筑的沉降过大和不均。应按照施工操作原则进行支护施工,选择科学合理的施工处理方法,对于不同的深基坑支护,应采用不同的支撑方式,必要时加设内撑,并采用回灌技术或井点降水进行降水处理。
4、锚杆技术
这一技术的运用能给深基坑开挖创造足够的空间区域。让不同的机械设备都能充分运用到基坑开挖操作中,锚杆技术最早运用于中国的北方地区。在车站、商业大厦等大型建筑物中的运用较广。经过建筑专家的多方检测,对于锚杆技术施工运用到的工艺、材料等都进行了合理改进,对于施工的安全指数也有了很大的提高。
5、地下水处理
在深基坑开挖过程中,应保持基坑干燥及边坡稳定,以免地下积水对施工进度造成影响,或边坡松动造成事故发生。如基坑土质较软或出现积水,则会导致工人站立困难,影响施工操作,因此在进行基坑施工时,应做好地下水的处理工作。可采用止水法处理地下水,在基坑周边设置止水帷幕,防止地下水进入基坑内,可通过地下连续墙、沉井法或灌浆法来达到止水的目的;也可采用排水法处理地下水,如井点降水和明沟排水等,井点降水具有操作简便,容易掌握的特点,是处理地下水的好方法。井点降水的具体步骤为:在深基坑工程周围,设置具有渗水作用的井点管,并设置抽水设施,将地下水抽出,直至地下水将至设计高度。井点降水可用于不同形状的深基坑中,对边坡具有一定的稳定作用,维持基坑内土干燥可以有效提高深基坑施工效率,从而提高工程质量。
三、建筑深基坑支护施工的注意事项
1、转变传统设计观念
现阶段,我国还没有对深基坑支护设计一种准确的计算方法,对于高层建筑的设计规模也没有进行规格上的统一,所以,作为工程设计人员就必须意识到在当前的建筑工程设计当中传统的设计观念已经不再适用于现在的高层建筑了,所以工程设计师应该放弃旧有的设计理论,根据情况建立一套新型的、实用的、动态的、科学的基坑支护设计理论,以此作为工程施工的设计理论依据,来更好地适应当前新型的高层建筑深基坑支护施工建设。
2、重视支护结构的实验研究过程
为了保证工程设计人员设计的施工方案的准确性和实用性,必须要在设计施工方案之前进行大量的实验研究,但是,从现在看来,我国对于深基坑支护技术的工程设计研究性试验还没有形成一套完整的科学实验体系。在进行一些高层建筑的深基坑支护施工的时候,工程设计人员一定要到施工现场进行相关数据的收集,探查施工现场的地质构造、土壤紧密程度、地下水位等等,但是由于这些调查当中的数据没有进行足够的收集,导致在实际实验的时候很难对仅有的数据进行科学分析,所以,实验的结果就很难对深基坑技术的研究工作做出良好的数据支持。
3、深基坑支护的信息化管理
基坑的整体刚度和稳定性问题就是深基坑施工的质量问题,也就是说是基坑支护结构变形、支护结构有裂缝、产生沉降及水平方向的位移或者倾斜以及基坑底产生变形和隆起等问题在很大程度上会制约基坑支护结构工程的整体质量。就基坑支护结构信息化管理的手段而言,对基坑周围及现场建筑物进行管理和监测需要安排专业的施工监测人员,按照基坑开挖期间监测到的岩土变位以及基坑支护的结构等情况,参照勘察和设计的预期性状,动态分析监测资料,真正做到对结构位移变化的变化频率以及大小和方向全面了解和掌握。在通过与报警标准进行对比的过程中,需要对后续操作的工作动态进行预测,及时预报施工中可能出现的险情,在位移设定的预警值达到最大值后,需要适当采取较为有效的应对措施,进而保证工程安全。
结束语
在深基坑的施工中,实际施工管理中要求决策者需要掌握本地区或类似条件下已有的成功的经验和失败的教训,根据特定的工程要求和条件进行综合考虑,作出安全、可靠、经济的包括围护结构、支护体系、土方开挖、降水、地基加固、监测和环保的整体施工方案。
参考文献
[1]杨春栋.高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施的探讨[J].中国住宅设施.2010(02)
[2]年文举.浅析高层建筑深基础施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(08)
[3]徐东梅,杨玉鑫.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].黑龙江科技信息.2010(20)