建筑市政工程深基坑施工技术措施研究
刘沛尧 杜江 韩战胜 李磊
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1 建筑市政工程深基坑施工的特点
1.1 施工环境复杂
建筑市政工程往往处于城市的繁华区域,周边建筑物密集,地下管线错综复杂。深基坑施工时,不仅要考虑自身的稳定性,还必须避免对周边环境造成影响。例如,在一些老城区进行深基坑作业,附近可能存在年代久远、基础较为薄弱的建筑物,施工过程中产生的震动、土体变形等都可能导致这些建筑物出现裂缝甚至倾斜。同时,地下的给排水、燃气、电力等管线分布广泛,一旦施工过程中不慎破坏,将会引发严重的安全事故和社会影响。
1.2 技术要求高
深基坑施工涉及到多种专业技术,如岩土工程、结构工程、监测技术等。在设计阶段,需要精确计算基坑的支护结构,根据不同的地质条件和周边环境选择合适的支护方式,如土钉墙支护、桩锚支护、地下连续墙等。施工过程中,对土方开挖、降水、支护施工等各个环节的技术要求也非常严格。例如,土方开挖必须遵循分层分段、均衡对称的原则,避免一次性开挖过深导致基坑失稳;降水施工要根据地下水位和土层渗透性等因素,合理选择降水方法和设备,确保基坑内水位控制在设计要求范围内。
1.3 风险性大
深基坑施工是一个高风险的工程活动,存在着多种潜在的危险。基坑坍塌是最严重的风险之一,如果支护结构设计不合理或施工质量不达标,在土体压力和地下水的作用下,基坑边坡可能会发生滑动、坍塌,造成人员伤亡和财产损失。此外,地下水的处理不当也会引发一系列问题,如流砂、管涌等,导致基坑周边土体下沉,影响周边建筑物和地下管线的安全。而且,深基坑施工通常需要在地下进行,作业空间有限,施工人员面临着缺氧、中毒、触电等多种危险。
2 建筑市政工程深基坑施工技术的措施
2.1 施工准备阶段的技术措施
建筑市政工程深基坑施工前,充分准备是后续施工顺利进行的基础。首先,要详细勘察施工现场地质条件,利用专业设备和技术获取土层分布、地下水位、土壤力学性质等数据,这些数据对设计基坑支护方案至关重要,如土层软、水位高时需采用稳固支护方式。同时,要全面调查周边环境,了解建筑物分布、地下管线走向,评估对周边建筑物的影响,确定地下管线情况,可通过物探、现场调查获取信息。此外,需编制科学合理的施工方案,内容包括开挖顺序、支护方式、土方运输路线、降排水措施等,制定时要结合实际情况与工程要求,考虑可能问题并制定应对措施,方案需经专家论证和审批以确保可行与安全。
2.2 基坑开挖阶段的技术措施
在基坑开挖过程中,要严格按照施工方案进行操作。首先,要控制好开挖顺序和速度。一般采用分层分段开挖的方式,每层开挖深度不宜过大,避免一次性开挖导致土体应力释放过快,引起基坑边坡失稳。同时,要根据土体的性质和支护情况,合理调整开挖速度。在软土地层中,开挖速度应适当放慢,以确保土体有足够的时间进行应力调整。其次,要加强对基坑边坡的监测。在开挖过程中,实时监测边坡的位移、沉降等情况。可以采用全站仪、水准仪等监测设备,定期对监测点进行测量。一旦发现边坡位移或沉降超过预警值,要立即停止开挖,并采取相应的加固措施。例如,可以增加支护结构的刚度、对边坡进行注浆加固等。另外,在开挖过程中要注意保护基坑底部的土体。避免超挖和扰动基底土,当接近基底设计标高时,应预留一定厚度的土层进行人工清理。同时,要及时对基底进行封闭,防止基底土暴露时间过长导致含水量变化,影响地基承载力。
2.3 支护施工阶段的技术措施
支护施工是深基坑施工的关键环节,直接关系到基坑的稳定性和安全性。对于不同类型的支护结构,如土钉墙支护、锚杆支护、桩锚支护等,要严格按照施工工艺进行施工。以土钉墙支护为例,在施工过程中,要确保土钉的长度、间距、角度等参数符合设计要求。土钉钻孔时,要控制好钻孔深度和垂直度,避免出现偏差。土钉安装后,要进行注浆作业,注浆材料的配合比和注浆压力要严格按照设计要求进行控制,确保土钉与土体之间的粘结力。对于锚杆支护,要做好锚杆的张拉和锁定工作。在锚杆张拉前,要对锚杆进行预张拉,消除锚杆的松弛现象。张拉过程中,要严格控制张拉应力和伸长量,确保锚杆的锚固力达到设计要求。同时,要对锚杆的锁定情况进行检查,防止出现松动现象。在支护施工过程中,还要加强对支护结构的质量检测。采用无损检测、拉拔试验等方法,对支护结构的质量进行检测。对于检测不合格的部位,要及时进行整改,确保支护结构的安全性和可靠性。
2.4 降排水阶段的技术措施
在深基坑施工中,降排水是保证基坑干燥、稳定的重要措施。首先,要根据地下水位和土层情况,选择合适的降排水方式。常见的降排水方式有集水井降水、井点降水等。如果地下水位较低,土层透水性较小,可以采用集水井降水的方式。在基坑底部设置集水井,通过水泵将积水抽出。集水井的尺寸和间距要根据基坑的大小和排水量进行合理设计。当地下水位较高,土层透水性较大时,一般采用井点降水的方式。井点降水可以有效地降低地下水位,减少土体的含水量,提高土体的强度和稳定性。在井点降水施工过程中,要确保井点管的埋设深度和间距符合设计要求,同时要保证井点系统的密封性和抽水效率。在降排水过程中,要加强对地下水位和周边环境的监测。实时掌握地下水位的变化情况,避免因降排水过度导致周边地面沉降、建筑物倾斜等问题。同时,要对抽出的水进行合理排放,避免对周边环境造成污染。
2.5 施工监测与信息化管理阶段的技术措施
施工监测是深基坑施工过程中的重要环节,通过对基坑及周边环境的监测,可以及时发现问题并采取相应的措施。监测内容包括基坑边坡的位移、沉降、倾斜,支护结构的内力变化,地下水位的变化,周边建筑物的沉降、倾斜等。要建立完善的监测体系,合理布置监测点,采用先进的监测设备和技术进行实时监测。监测频率要根据施工阶段和实际情况进行合理调整。在基坑开挖和支护施工阶段,监测频率应适当提高,以便及时发现潜在的安全隐患。同时,要加强信息化管理。将监测数据及时录入信息管理系统,通过数据分析和处理,对基坑的安全状况进行评估和预警。当监测数据超过预警值时,要及时发出警报,并采取相应的措施。信息化管理可以实现对深基坑施工的动态监控和科学决策,提高施工的安全性和效率。
3 结语
深基坑施工作为建筑市政工程中的重要环节,其技术措施的合理应用对保障工程质量和安全具有重要意义。本文通过分析深基坑施工的特点及各阶段的技术措施,总结出科学的施工方法和管理手段,能够有效应对复杂的施工环境和技术挑战。未来,随着新技术和新材料的不断涌现,深基坑施工技术将朝着更加智能化、精细化的方向发展。相关从业人员应持续关注行业动态,结合工程实际,不断优化施工方案,以推动建筑市政工程领域的技术进步和可持续发展。
参考文献:
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