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隨著城市化進程的加快,城市交通建設越來越多的采用高架橋或隧道等方式,隧道具有不影響城市美觀,對周邊環境影響小等優點而被更多的采用,明挖法隧道施工中,深基坑支護作為隧道施工中的重要分項工程,在隧道主體建設中起到至關重要的作用,本文結合前海合作區聽海路施工中的施工方法,探討深基坑支護的施工質量控制措施。
(1)基坑深度大。受到道路紅線、地下交通系統規劃、使用性能等因素影響,深基坑,基坑深度、寬度一般較大,本工程中深基坑寬度為50-70m,基坑深度為12.31m-22.5m,這增加基坑工程施工難度。
(2)地質條件差,施工環境復雜,很多沿海城市沿海道路地質主要以淤泥質土、人工雜填土為主,這種地質條件下的超大、超深基坑施工難度可想而知。
(3)支護方法多,工程影響大。明挖法隧明深基坑支護施工方法眾多,如地下連續墻、沖孔灌注樁+旋噴樁止水、咬合樁等,因此施工過程中需要依據地質條件和施工要求,選擇合適的支護方法。同時,基坑支護工程的影響較大,如果工程存在質量問題,很容易導致地下管線、鄰近建筑與道路等出現開裂,將會造成不可挽回的經濟損失與人員傷亡。
(1)結合施工技術,合理選擇深基坑的支護結構。如果深基坑的工程樁為鋼筋混凝土結構的灌注樁,則深基坑的支護結構最好也選用此種樁形,只需要減少其直徑即可,這樣可以降低機械設備的進場費用。如果在設置深基坑圍護樁時的位置允許,可以選擇采用雙排的支護樁,這樣不但樁間土可以參與基坑支護,提高支護樁的力學性能,而且圍護樁受力情況得到改善,減少了樁體配筋數量。
(2)注重影響因素,保持基坑整體結構穩定性。在深基坑支護的設計和施工中,需要考慮施工區域的地質水文條件、降排水條件、施工季節、基礎類型、周邊環境、基坑開挖的深度、基坑周邊的荷載和支護結構的使用年限等各種因素的影響。在深基坑支護施工中,其關鍵是保持基坑坑沿穩定性、防止地面變形與基坑周邊隆起、控制地下水、避免管涌和流砂等,所以需要注重地質與環境等因素的變化,及時對深基坑支護方案進行調整與完善。
(3)把握支護要求,選擇科學有效的組織設計方案。深基坑支護的主要要求為結構簡單且技術先進,基坑周圍受力均勻,圍護體系可以發揮擋土功能,保持基坑邊坡的穩定性,在施工過程中不會對緊鄰的建筑物、道路和管線造成破壞,基坑土體不會出現坍塌、沉陷與變形等問題,保證在實施降排水措施后可以在地下水位上進行基礎施工。為了滿足深基坑支護的施工要求,既需要選擇合適的支護技術,如環形支護結構、水泥攪拌柱、噴錨網支護和土釘墻等,又要結合基坑深度與水文地質條件,以及各種支護方式的特點,選擇科學合理的組織設計方案,以保證施工安全、施工質量與經濟效益。
(1)加強對施工材料的管理。施工材料質量對深基坑支護的施工質量起著決定性影響。因此,施工單位需要采取如下措施,加強對施工材料的管理工作:①在采購施工材料時,既需要注重其性價比,又要從正規渠道和信譽廠家進行采購,保證施工材料的質量、型號和數量等滿足施工要求;②嚴格審查進入施工現場的原材料,對其質量進行分批次抽檢,如果發現原材料質量不滿足施工要求,則堅決對其進行清場;③依據施工材料的特性,做好施工材料的分類保管工作,對于特殊施工材料,需要安排專門存儲的地方,以保證其性能不受到任何影響;④對施工材料的使用與庫存數量進行仔細記錄,對庫存較少且使用頻繁的施工材料及時進行補充,避免施工材料的浪費,提高其使用率。
(2)注重深基坑工程的施工。深基坑工程的施工涉及到很多環節,如挖土、圍護、擋土和防水等,任何環節出現失誤都會影響施工質量,甚至釀成安全事故。因此,施工單位需要嚴格依據施工規程、組織設計方案和技術規范標準的要求進行施工,并做好對施工過程的全面控制。例如在開挖土方前需要了解施工區域建筑物與管線分布,分析地質水文條件和地下設施的信息報告,采取針對性的施工措施,如開挖需要避開雨季、控制開挖深度;控制挖高差與挖土進度,保持土體平衡狀態與抗剪強度,以免因土體滑移而造成坍塌事故等。在基坑開挖的過程中需要避免碰撞工程樁、支護結構與原始土層,發現異常狀況時,需要立即停止施工,分析其原因并采取處理措施解決后,才能繼續開始施工。
(3)做好深基坑支護監測工作。深基坑結構變形、沉降和移位,以及坑底不穩定與結構剛性差等都會其支護結構造成不利影響,所以施工單位需要認真分析資料數據,做好深基坑支護的監測工作,保障施工質量與施工安全。監測內容主要包括支護結構的沉降及裂縫、基坑底的隆起、支護結構的位移、緊鄰建筑及道路的沉降與傾斜等。施工單位需要每隔10m 左右設置一個監測點,在開始基坑開挖后,監測頻率為3 次/d,如果位移較大,則需要適當加密監測次數。同時,施工單位對地質構造、周圍環境、支護結構與地下管線等方面的監測數據,需要進行認真分析,預測其可能的動態發展,在深基坑支撐應力值為設計值90%時,需要采取合理的防范措施,以保證支護結構穩定性。此外,由于施工現場環境復雜,施工人員眾多,可能會對監測儀器和監測設備造成損壞,所以在設置監測點時需要進行合理規劃,并做好監測點的管理與保護工作,保證監測數據的可靠性與全面性。
(4)控制深基坑的止水效果。在深基坑支護的施工中,很多安全事故都是因為水體侵蝕所導致。在開挖基坑的過程中,如果對土層滯水、承壓水、裂隙水、地面排水、管道漏水和雨水等沒有采取有效處理措施,很容易對深基坑的邊坡支護,以及周圍建筑、道路與管線造成不利影響。因此,施工單位需要依據水體特點采取針對性的措施,以控制深基坑的止水效果。例如在處理地下水時,需要結合工程地質與水文條件,選擇合適的降水、排水和防滲保水等措施,以免使地面出現沉降與塌陷;在處理地表水時,需要在深基坑的周圍設置排水溝,將滲水和雨水等地表水引入排水溝,避免其進入深基坑中;在處理管道漏水時,需要及時采取管道加固、修補或者改道等措施,以免其影響邊坡的穩定性;如果深基坑周圍建筑物較多,則在處理水體時需要以堵為主,以排水或者抽水為輔,以免基坑因周圍的土體和水體流失而使建筑物出現沉陷,或者發生管涌與流砂等問題,影響工程施工質量。
總之,深基坑支護的施工質量關系到隧道主體結構的施工安全,其重要性不容忽視。施工單位只有依據深基坑支護的施工特點,做好施工方案的組織設計,并在施工材料的管理、深基坑工程施工、深基坑支護監測和控制深基坑的止水效果等方面采取有效措施,才能真正保障深基坑支護的施工質量。
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