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市政工程施工中的深基坑施工技术分析

作者

张复运

中国葛洲坝集团市政工程有限公司 湖北宜昌 443000

引言

目前,由于城市土地资源已经越来越趋于紧张,市政工程也开始积极寻求挖掘地下空间进行基础设施项目的开发的途径。深基坑工程是地下项目(如地铁工程)的基础,必须攻克许多高难技术难题,并应对诸多高风险因素。由于深基坑施工涉及到很多不同种类的技术,而且工作的环境极其复杂,如果在开挖施工过程中缺乏有效的支护措施,很可能会引发基坑崩坍或周围建筑结构出现沉降与损伤的现象,这会导致施工工程的时间延误、费用升高,还会威胁人们的安全,影响市政工程的顺利进行。对此,深入探讨研究深基坑施工技术方法具有非常重要的意义。

一、深基坑施工概述

在进行地下工程或者是基坑施工中,深基坑施工的稳定性决定了基坑的墙体稳定性、土层下沉和附近建筑、路网及地下管线等构筑物的安全,在这期间需要应用一系列施工技术,这也是市政工程施工中的重要环节之一,对于整个工程的安全性能和周边环境有着重要的影响。

确保深基坑工程在施工阶段的土地稳固性是基坑支护的核心任务,主要是防止地面出现滑坡现象或者塌陷的危险,避免周边环境被影响而遭受损害。在进行深基坑施工时,需针对挖掘深度、地质情况、地下水状况、周围建筑物位置、线路分布等特点进行综合考虑,以此开展最优的加固办法和施工方法的选择,在此过程中,土体加固和地下水位控制都是非常必要的因素。土体加固,常用的是向土体内注入水泥,提高土壤的强度和稳定性 [1]。降低地下水的方法有打井抽水、深井排水等,可以使土壤内部的压力得到降低,从而提高土壤的稳定性。在深基坑工程中,要强化监测工作,主要有对撑架、地面状态、地下水位变化、周围建筑情况等方面的实时监控,从长期性监测工作中可以观测到潜在危险区,并做出迅速有效的反应来保证工程进度,以此确保工程整体建设质量。

1、开挖技术

在软土地质中的开挖主要采用分层、分段开挖,因为软土地质承载量较低,而且比较容易移动,在这一基础上进行分层挖掘能够有效控制开挖每一层的深度,这样就能够最大程度减少对下部土质的影响。一般情况下,每一梯度挖掘的深度应当控制在一个比较合适的区间范围内。而分段开挖也能够有效防止支护作业的开展,避免出现大面积软土造成崩塌现象。在砂土质上开挖,要重点注意的就是要防止出现流沙的情况,在开挖过程中,要注意观察地下水位的高低,因为在流动的水压下,砂质的土非常容易出现流沙,可以采取降低地下水或者设置止水帷幕等方法,来使砂质的土变得更加稳固,但在此期间也需要有效地控制开挖的速度,确保砂土结构的稳定性不会受开挖速度的影响。对于岩石地质的开挖主要采用爆破方式,在开挖之前,必须要切实核算炸药的用量,保证不会出现过度爆炸的现象,还必须要严格控制炸药的钻孔位置和深度,以此实现岩石爆破效果更加均匀的目标。而在完成这一阶段的爆破工作之后,应当及时进行清渣处理,保证下个工程环节的顺利进行。(如表1:土方开挖支护施工参数)

表1 土方开挖施工参数

2、土钉支护技术土钉支护加固技术是对深基坑边坡进行安全加固防护的主要技术方法,是从锚固土钉与土壤之间的稳固防御体为出发点,建立稳固的防护屏障。在进行加固之前需要对土钉进行准确的抗拔力测试,测定土钉抗拔的最大承载量,能够为后面的设计与建造提供重要的依据。在实验的过程当中,需要遵循行业的规定准则,保证抗拔力的数值具备一定的科学性。另一方面为了保证数据更为可信与可靠,可以请第三方机构对检测到的数据进行全面的检测评估,这样就能够为选择土钉支撑方案的实践结果提供有力的数据依据。在注浆的过程当中需要掌握注浆量的多少与注浆强度的大小,因为其关系到注浆的效果及土钉支撑的稳定性。因此,在施工过程当中施工人员应结合具体的工程环境,对注浆的参数进行适量的调整,保证浆料可以顺利进入土体当中,构建黏附性结构体。

3、连续墙技术

采用地下连续墙技术,即在施工现场连续挖掘后浇筑钢筋混凝土,既能有效阻挡土壤移动,又能实现防水功效。常见的墙厚包括 600 毫米、800 毫米、1000 毫米,个别情况下甚至可达 1200 毫米。地下连续墙的建造过程包含了建立导向墙体、泥浆形成护壁、开槽施工、水下浇筑混凝土以及墙体连接部位的处理等多个环节。施工初期,使用挖掘设备在基坑周边喷射泥浆,增强墙面与泥浆的粘合力,防止墙面剥落。接着在基坑表面开挖出矩形的深槽,完成槽形后立即进行混凝土的浇筑作业,以此将各个墙体单元连接成整体。选择地下连续墙作为地下室的外围墙体,能够有效降低材料消耗,缩短建设周期。

4、深基坑排水工艺

在根据建筑物深基坑施工进行分析时得出,其施工难点问题有。其一是,深基坑在单独开挖时,若深度过大会导致施工宽度与长度逐渐变大,这会让施工人员无法进行后续的施工,其施工质量也无法把控,如由于基坑开挖较深,基坑侧壁土层的岩性变化较大,基坑开挖深度范围内分布有较厚、易坍塌的人工填土。因此,应充分考虑地层垂向分布的复杂性、地下水、上层滞水、雨水的不利影响及施工期间地面超载等诸多因素的影响。特别是对深基坑进行了全面的汛期隐患排查,重点检查基坑支护、防水、挡水、排水渠道、安全监测、应急措施等方面是否到位。与此同时,应合理配比混凝土材料,应选择防水性能好的材料并合理搭配等级强的水泥。含水泥量严格控制在规定范围内时,应选用收缩率小的骨料,并采用洒水等降温措施,避免气温高产生混凝土水化反应。

5、排桩支护技术

在参与市政工程深基坑施工设计工作的具体过程中,要针对施工项目的现场情况进行深入的研究分析,采取规格相同的支护桩并将其进行均匀排列,以保证其具有相同的受力水平。当前我国各个地区的建设工作过程中,排桩防护施工方式的运用必须结合不同地区的具体地形条件。相关工作人员应当针对施工现场的基本情况来设计出有效的排桩点,施工人员还应当注意,在施工项目的周围区域存在比较多的建筑结构时,应当优先进行排桩防护,以便减少对外界环境产生影响,并有效控制好桩位的深度,进而为项目建设的顺利进行提供保障。

结束语

总而言之,市政工程建设是建筑业的主要组成要素,市政建设也是影响当前城市化进程快速发展的重要因素,伴随着城市化进程的加快,市政建设量也在持续增长,在市政工程建设过程中必须重视和关注每个细节,尤其是基础性工程——深基坑施工,要把握深基坑施工技术的要点和难点,充分利用各方面相关技术方法,采取科学有效的施工策略确保整个工程项目的质量,为市政工程的顺利进行奠定良好的基础。

参考文献:

[1] 雷 新 , 宋 树 全 , 褚 志 远 , 吴 灏 斌 , 何 方 , 全 朋 洋 , 李 玟龙 . 临近地铁工程深基坑支护施工技术分析 [J]. 工程建设与设计 ,2023,2(16):185-187.