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建筑工程深基坑支护施工技术优化研究

作者

张淙勋 陈秉正

淄博市周村区建筑工程质量安全环保监督站 255300

0 引言

建筑工程是指利用建筑材料、结构体系和工程技术,按照特定的设计方案和施工标准进行施工和建造的工程活动[1]。建筑工程包括房屋建筑、地下工程、钢结构工程等各种建筑领域的工程项目。这一工程是一个综合性工程领域,涵盖了建筑设计、施工等多个环节,是为了满足人类生活、工作和生产的需求而进行的工程活动[2]。而在建筑工程建设过程中,为了防止深基坑周围土壤坍塌、确保基坑结构稳定、保障周边建筑物和地下管道的安全,需要采用可靠的支护技术,由于现有支护技术存在多种缺陷,为避免施工发生安全事故,文章研究深基坑支护施工技术,确保支护措施科学合理、施工安全高效。

1 深基坑支护施工技术现状分析

1.1 常见深基坑支护类型及特点

在建筑工程深基坑施工中,存在多种支护类型,每种类型都有其独特的优缺点与适用范围。土钉墙支护是一种较为常见的支护方式。其优点在于施工工艺相对简单,成本较低,施工速度快,对场地条件要求不高。土钉墙通过在土体中钻孔、置入钢筋并注浆,与土体形成复合体,增强土体的稳定性。然而,土钉墙支护的缺点也较为明显,它的支护深度有限,一般适用于深度较浅、地下水位较低且周边环境对变形要求不高的基坑。当基坑深度较大或土体条件较差时,土钉墙的支护效果会受到影响。桩锚支护由桩和锚杆组成。桩一般采用灌注桩或预制桩,锚杆则将桩与稳定的土体相连,提供锚固力。桩锚支护的优点是支护能力强,能够承受较大的侧向压力,适用于较深的基坑和对变形控制要求较高的工程。而且,它可以根据具体工程情况调整桩的直径、间距和锚杆的长度、倾角等参数,具有较强的灵活性。不过,桩锚支护的施工工艺相对复杂,施工成本较高,施工周期也较长。同时,锚杆的施工可能会对周边环境造成一定的影响,如引起地下水位变化等。地下连续墙支护是一种在基坑周边施工连续墙体的支护方式。其优点是墙体刚度大,止水效果好,对周边环境的影响小,适用于各种复杂的地质条件和深大基坑。地下连续墙可以作为永久性结构的一部分,具有较高的耐久性。但是,地下连续墙支护的施工成本高,施工工艺复杂,需要专业的施工设备和技术人员。而且,施工过程中产生的泥浆处理也是一个难题,如果处理不当,会对环境造成污染。

1.2 施工技术存在的问题

在设计环节,支护结构设计不合理是一个突出问题。部分设计人员在进行支护结构设计时,对地质条件和周边环境的分析不够准确,没有充分考虑到各种可能的不利因素。例如,在计算土压力时,采用的参数不准确,导致支护结构的强度和稳定性不足。此外,一些设计方案没有进行多方案比选,没有充分考虑到施工的可行性和经济性,造成了资源的浪费。施工质量难以控制也是当前深基坑支护施工技术存在的问题之一。在施工过程中,由于施工队伍的技术水平参差不齐,施工管理不到位,容易出现各种质量问题。例如,在土钉墙施工中,土钉的长度、间距、角度不符合设计要求,注浆不饱满;在桩锚支护中,桩的垂直度偏差过大,锚杆的锚固力不足等。这些质量问题会直接影响支护结构的安全性和稳定性。监测数据不准确也是一个不容忽视的问题。监测是深基坑支护施工中的重要环节,通过对基坑的变形、地下水位等参数进行监测,可以及时发现问题并采取相应的措施。然而,在实际监测过程中,由于监测仪器的精度不够、监测点的布置不合理、监测人员的操作不规范等原因,导致监测数据不准确。

不准确的监测数据会误导施工决策,增加施工风险。

2 深基坑支护施工技术优化策略

2.1 设计优化

在深基坑支护结构设计阶段,采取有效的优化措施是提高支护结构安全性与经济性的关键。首先,应采用先进的设计理念和方法。传统的设计方法往往基于简化的力学模型,难以准确反映实际工程中的复杂情况。而现代的数值模拟技术,如有限元分析软件,可以对深基坑支护结构在不同工况下的受力和变形进行精确模拟。通过这种方式,设计人员能够更全面地了解支护结构的性能,优化结构参数,确保支护结构的安全性。其次,要充分考虑多种因素的综合作用。深基坑支护结构的设计不仅仅要考虑土体的力学性质,还需要考虑地下水的影响、周边环境的约束以及施工过程中的各种不确定性因素。例如,在地下水位较高的地区,地下水的浮力和渗透力会对支护结构产生较大的影响,设计时应进行相应的抗浮和防渗设计。同时,周边建筑物的基础类型、距离基坑的远近等因素也会影响支护结构的稳定性,需要在设计中加以考虑。此外,进行多方案比选也是设计优化的重要环节。设计人员应根据工程的实际情况,提出多个可行的支护方案,并从安全性、经济性、施工可行性等方面进行综合比较。例如,对于一个较深的基坑,可以比较土钉墙支护、桩锚支护和地下连续墙支护等方案的优缺点。通过多方案比选,选择出最适合工程实际的支护方案,实现安全性和经济性的最佳平衡。

2.2 施工过程优化

施工过程中的关键环节对深基坑支护施工质量起着决定性作用,因此需要进行优化。在土方开挖方面,合理安排施工顺序至关重要。应遵循“分层分段、对称均衡”的原则,避免一次性开挖深度过大或局部开挖过快,导致土体应力释放不均匀,影响支护结构的稳定性。例如,可以采用分段跳槽开挖的方式,减少对周边土体的扰动。同时,在开挖过程中要及时进行支护施工,确保支护结构与土体的协同工作。支护施工的质量控制是施工过程优化的重点。要加强对原材料的质量检验,确保钢筋、水泥等材料符合设计要求。

结语

建筑工程深基坑支护施工技术优化意义重大,这是一项需统筹设计、施工、监测各环节的系统工程。实施优化策略可提升支护结构安全性,降低成本以增强经济性,保障施工平稳推进,同时减少对周边环境的不利影响。在建筑行业不断发展的当下,基坑工程面临着更高的挑战和要求。持续推进技术优化,能更好地适应复杂地质和环境条件,提高工程整体质量与安全系数。这不仅是行业发展的必然要求,也是保障人民生命财产安全的重要举措,对于推动建筑工程领域朝着更安全、高效、环保的方向可持续发展,有着不可忽视的积极作用。未来,应加强技术创新与人才培养,深化各环节协作,探索绿色环保支护方案。通过多方努力,让深基坑支护技术不断升级,为建筑工程高质量发展筑牢根基。

参考文献

[1]万广军.建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].内蒙古煤炭经济,2020(24):25-26.

[2]庄志勇.深基坑支护施工技术探讨[J].江西建材,2020(12):241-242.

[3]张国杰.建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理[J].住宅与房地产,2020(36): 183+192