摘要:近年來,深基坑工程在建筑及基礎(chǔ)項目中廣泛采用。深基坑施工質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系著整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(shù)與控制具有現(xiàn)實意義。本文筆者通過自己多年從事深基坑工程的工作經(jīng)驗,首先介紹深基坑工程的施工特點,并進(jìn)一步對其施工技術(shù)和質(zhì)量控制進(jìn)行探討,以保證工程質(zhì)量及安全。
關(guān)鍵詞:深基坑;施工技術(shù);
前言:各種建筑物與地下管線施工時都要進(jìn)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(dāng)基坑深度較大,周圍場地較狹窄時,一般都采用基坑支護(hù)。深基坑工程施工技術(shù)雖已在全國不同地區(qū)、不同的地質(zhì)條件下取得了不少成功的經(jīng)驗,甚至在某些方面達(dá)到國際先進(jìn)水平,但實際過程中仍存在一些問題需進(jìn)一步研究或提高以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。
1.深基坑的特點
1.1風(fēng)險性
深基坑工程是個臨時工程,安全儲備相對較小,因此風(fēng)險性較大。由于深基坑工程技術(shù)復(fù)雜,涉及范圍廣,事故頻繁,因此在施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測,并應(yīng)具備應(yīng)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(xiàn)事故,造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響又往往十分嚴(yán)重。
1.2環(huán)境效應(yīng)
在某些沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),建筑工程所處的地質(zhì)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(jié)構(gòu)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(wěn)定,也要保證周圍的建筑物和構(gòu)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(yīng)力場的改變,導(dǎo)致周圍地基土體的變形,對相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)產(chǎn)生影響。影響嚴(yán)重的將危及相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的安全與正常使用。大量土方運輸也對交通產(chǎn)生影響。所以應(yīng)注意其環(huán)境效應(yīng)。
1.3支護(hù)工程的事故隱患大
深基坑支護(hù)工程技術(shù)較復(fù)雜,而且當(dāng)基坑支護(hù)失效時,會造成鄰近房屋、地下管線及道路的開裂,引發(fā)工程糾紛,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失及人員的傷亡。因此,在具體的工程實踐中,科學(xué)設(shè)計和處理深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),并采用安全合理的支護(hù)技術(shù)措施保證深基坑施工至關(guān)重要。工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)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(chǔ)施工能安全、順利地進(jìn)行,并不對周圍的建筑物、道路和地下管線等產(chǎn)生危害。支護(hù)結(jié)構(gòu)一般是臨時性結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)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(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān),還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件有關(guān)。因此,對深基坑工程進(jìn)行分類,對支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的,應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運用。
深基坑工程涉及土力學(xué)中強度(或稱穩(wěn)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(jié)構(gòu)工程及施工技術(shù)相互交叉的學(xué)科,是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程,是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。
1.5短暫性和區(qū)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(jié)構(gòu)#能夠為其它工序的施工作業(yè)帶來方便,而基坑支護(hù)體系的安全指數(shù)較低,在施工過程中必須要配合相應(yīng)的監(jiān)測觀察,出現(xiàn)問題后必須及時調(diào)整以保證施工質(zhì)量。
遇到不同的土質(zhì)所采取的深基坑施工方案也不一樣,這是基坑工程區(qū)域性特點的表現(xiàn)。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(jù)具體的地形制定方案。
2.深基坑的施工技術(shù)
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(yè)的勘察人員到達(dá)施工現(xiàn)場調(diào)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(huán)境、開挖面積、開挖深度、設(shè)備安排等等,最關(guān)鍵的則是要找準(zhǔn)基坑開挖深度及基坑的周邊環(huán)境。只有做好這些準(zhǔn)備工作,才能保證后期支護(hù)方案的優(yōu)化。
2.2施工方法及施工機械的選擇
首先,應(yīng)選定主要的施工參數(shù),包括深基坑的支撐形式、幾何尺寸、以及基坑規(guī)模等,確定開挖參數(shù)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(shè)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(dá)到標(biāo)高后,應(yīng)及時澆筑底板和墊層,在進(jìn)行挖掘時,應(yīng)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(jiān)控點保護(hù),并標(biāo)明保護(hù)標(biāo)志。應(yīng)選擇合適的施工機械,確保深基坑工程的施工進(jìn)度。應(yīng)根據(jù)施工工期及預(yù)算挖量等參數(shù)作為挖土機械及運輸車輛的選擇依據(jù)。在施工過程中,應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度及現(xiàn)場實際情況,對機械數(shù)量及開挖進(jìn)度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2.3施工中做好支護(hù)技術(shù)
深基坑支護(hù)應(yīng)參照基坑開挖深度,采用不同的支撐方式進(jìn)行支護(hù),并通過回灌技術(shù)、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(jìn)行深基坑支護(hù)施工時,應(yīng)充分利用原有支護(hù)樁,在符合施工要求的情況下,保留支護(hù)樁,節(jié)約施工成本。應(yīng)確保深基坑支護(hù)樁施工的可靠性和安全性,以免基坑周圍因降水不當(dāng)引起土體變形導(dǎo)致周邊管線、道路以及鄰近建筑的沉降過大和不均。應(yīng)按照施工操作原則進(jìn)行支護(hù)施工,選擇科學(xué)合理的施工處理方法,對于不同的深基坑支護(hù),應(yīng)采用不同的支撐方式,必要時加設(shè)內(nèi)撐,并采用回灌技術(shù)或井點降水進(jìn)行降水處理。
2.4錨桿技術(shù)
這一技術(shù)的運用能給深基坑開挖創(chuàng)造足夠的空間區(qū)域。讓不同的機械設(shè)備都能充分運用到基坑開挖操作中,錨桿技術(shù)最早運用于中國的北方地區(qū)。在車站、商業(yè)大廈等大型建筑物中的運用較廣。經(jīng)過建筑專家的多方檢測,對于錨桿技術(shù)施工運用到的工藝、材料等都進(jìn)行了合理改進(jìn),對于施工的安全指數(shù)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(yīng)保持基坑干燥及邊坡穩(wěn)定,以免地下積水對施工進(jìn)度造成影響,或邊坡松動造成事故發(fā)生。如基坑土質(zhì)較軟或出現(xiàn)積水,則會導(dǎo)致工人站立困難,影響施工操作,因此在進(jìn)行基坑施工時,應(yīng)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(shè)置止水帷幕,防止地下水進(jìn)入基坑內(nèi),可通過地下連續(xù)墻、沉井法或灌漿法來達(dá)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(shè)置具有滲水作用的井點管,并設(shè)置抽水設(shè)施,將地下水抽出,直至地下水將至設(shè)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(wěn)定作用,維持基坑內(nèi)土干燥可以有效提高深基坑施工效率,從而提高工程質(zhì)量。
3.深基坑施工注意事項
在進(jìn)行深基坑施工時,施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)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(yīng)在在基坑周圍設(shè)置防護(hù)欄桿,并懸掛危險標(biāo)志及密度網(wǎng),夜間應(yīng)在基坑周圍設(shè)置紅色警示燈。嚴(yán)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(yīng)停止施工作業(yè),雨停后檢查邊坡四周及土壁的穩(wěn)定性,確保施工安全。
4.結(jié)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(qū)或類似條件下已有的成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn),根據(jù)特定的工程要求和條件進(jìn)行綜合考慮,作出安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支護(hù)體系、土方開挖、降水、地基加固、監(jiān)測和環(huán)保的整體施工方案。
參考文獻(xiàn)
[1]徐偉.綜述深基坑施工技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾,2008.