房建施工中的深基坑施工技术及其管理
贲凯 郭亚宁
武汉市桥梁工程有限公司 湖北省武汉市 430000
引言
深基坑施工是指在建筑工程中,为了达到设计要求而进行的深度挖掘作业。其主要目的是为地下结构、基础和管线等设施提供必要的施工空间。深基坑施工通常涉及复杂的地质条件和水文环境,施工过程需采取多种技术措施以确保施工安全和工程质量。
1 深基坑施工技术概述
深基坑施工的重要性体现在多个方面。首先,深基坑作为建筑物基础的重要组成部分,其施工质量直接影响到整个建筑物的安全性和稳定性。其次,深基坑施工还关系到周边环境的保护,若处理不当,可能会造成地面沉降、周边建筑物的损害等问题。最后,随着城市化进程的加快,城市空间日益紧张,深基坑施工在高层建筑、地下空间开发等领域的应用愈加广泛。因此,对深基坑施工技术及其管理的研究显得尤为重要,这不仅能提高施工效率,降低成本,还能有效防范各类施工风险,确保工程的可持续发展。
2 房建工程中常见的深基坑支护技术
2.1 排桩维护技术
排桩围护技术是一种广泛应用于深基坑施工中的支护结构形式,其核心原理在于通过竖向的桩体形成一个连续的围护体系,以抵抗土壤的侧压力和地下水的渗透,确保基坑的安全性和稳定性。该技术通常采用混凝土或钢材制成的桩体,桩体通过打入或钻孔的方式设立于基坑周边,形成一个坚固的支撑结构。排桩围护技术的主要特点在于其优越的承载能力和良好的抗变形性能。由于排桩能够有效地传递和分散来自基坑周围土体的荷载,减少了基坑内土体的应力集中,从而降低了基坑坍塌的风险。此外,排桩结构的刚度较高,能够在一定程度上抵抗地震等外部荷载的影响,增强了基坑的安全性。
2.2 连续墙技术
连续墙技术是一种在深基坑施工中广泛应用的支护结构形式,其主要原理是通过在施工现场连续地浇筑混凝土墙体,以形成一个具有足够强度和刚度的围护结构。该技术通常采用地下连续墙(DiaphragmWall)或深层搅拌桩(DeepMixingMethod)等形式,适用于承受复杂土壤条件和水文环境的施工场景。其基本构造是通过机械设备在地面上或地下进行挖掘,并在挖掘出的槽内浇筑混凝土,形成连续的墙体。这种墙体可以有效抵挡周围土壤和地下水的压力,从而为后续的建筑施工提供稳定的基础。连续墙的施工过程通常包括钻孔、浇筑、振动、固化等多个环节,每一步都需要严格控制质量,以确保最终墙体的整体性与可靠性。
连续墙技术的特点主要体现在以下几个方面:首先,具有良好的抗渗性能,能够有效防止地下水对施工区域的影响,降低水位对基坑稳定性的威胁;其次,连续墙的施工过程相对较快,可以减少施工周期,提高施工效率;最后,连续墙在空间利用方面表现出色,尤其在城市密集区域,能够最大限度地节省土地资源,避免对周边环境造成过大影响。
2.3 土钉墙技术
土钉墙技术是一种有效的土体加固与支护措施,广泛应用于深基坑施工和边坡稳定等工程中。其基本原理是在待支护的土体中,通过预先钻孔将钢筋或其他材料的土钉垂直或倾斜地嵌入土体中,并通过灌浆等方式增强其承载能力。土钉的存在使得土体的整体性和稳定性得到显著提高,从而有效抵抗外部荷载的影响。
土钉墙技术的主要特点包括:首先,施工过程相对简单,能够适应多种地质条件。与传统的支护结构相比,土钉墙不需要大量的模板和支撑,减少了施工周期和成本。其次,土钉墙具有良好的变形控制能力。在施工过程中,土钉能够有效分散土体的应力集中,降低土体的位移和变形,确保周边环境的安全。此外,土钉墙的施工不会对周围环境造成明显的扰动,适合在城市密集区域进行施工作业。
2.4 锚杆施工技术
锚杆施工技术是一种广泛应用于深基坑施工中的支护措施,其原理主要是通过将锚杆埋入土体或岩体中,以形成一个稳定的整体,抵抗外部荷载的影响。锚杆通常由高强度钢材制成,并结合注浆技术来增强其与周围土体的粘结力。这一过程不仅能够有效地提高基坑的稳定性,还能降低土体的变形和位移,为后续施工提供安全保障。锚杆施工技术的主要特点体现在以下几个方面:首先,锚杆能够在不同的地质条件下灵活应用,无论是软土、硬土还是岩石层,都能通过合理设计实现有效支护。其次,锚杆的施工相对简便,施工周期短,可以快速满足工程进度要求,尤其是在城市建设等时间紧迫的项目中表现尤为突出。此外,锚杆施工对环境的影响较小,施工过程中产生的噪音和振动相对较低,符合现代可持续发展的要求。
2.5 内支撑技术
内支撑技术是深基坑施工中一种重要的支护方式,主要用于稳定基坑边坡,防止土体坍塌和变形。其原理在于通过设置水平或斜向的支撑构件,将基坑内的土压力有效传递至周围的土体或其他结构,从而形成一个相对稳定的受力体系。内支撑结构通常由钢管、木材或混凝土等材料制成,能够根据施工需要灵活调整其位置和数量。内支撑技术的主要特点包括其适应性强、施工灵活以及成本相对较低。首先,内支撑可以根据基坑的深度和周围土质的不同,合理设计支撑的形式和布局,确保支撑系统的有效性。同时,其施工过程相对简便,不需要复杂的机械设备,适合在空间有限或环境复杂的场地进行施工。此外,内支撑的材料选择多样,能够根据项目预算和时间要求进行优化,降低整体施工成本。
2.6 钢板桩技术
钢板桩技术是一种广泛应用于深基坑施工中的支护技术,其基本原理是通过将钢板桩垂直打入土壤中,形成一个连续的阻水屏障,从而有效地控制地下水位,并为基坑提供必要的支撑力。钢板桩通常由高强度的钢材制成,具有优良的抗压、抗弯和抗剪性能,这使得其在承受土壤压力和水压力方面表现出色。钢板桩的主要特点包括其高强度、耐腐蚀性和可重复利用性。首先,高强度的钢材使得钢板桩能够承受较大的侧向土压力和水压力,确保基坑的稳定性。其次,现代钢板桩经过防腐处理,能够有效抵御地下水和化学物质的侵蚀,延长其使用寿命。此外,钢板桩的设计和施工相对灵活,能够适应不同土质和环境条件下的施工需求。
2.7 灌注桩技术
灌注桩技术是一种广泛应用于深基坑施工中的基础加固与支撑方案,其基本原理是通过在地基土层中进行钻孔,并将混凝土灌注入孔内,形成具有一定承载力的桩基。该技术不仅能够有效提升基础的承载能力,还能增强地基土的整体稳定性,从而为后续建筑结构提供可靠的支持。灌注桩的主要特点包括其优越的承载性能和适应性。首先,灌注桩由于其较大的横截面积和深埋深度,可以有效地将上部荷载传递至下方承载层,适用于各种地质条件的工程项目。其次,灌注桩施工过程中,混凝土的浇筑可在湿润环境中进行,这一特性使其在地下水位较高的地区同样能够顺利实施。此外,灌注桩的施工工艺相对简单,施工周期短,能够有效缩短项目工期。
3 深基坑施工技术在房建施工中的应用流程与管理要点
3.1 测量放线
首先,在进行测量放线之前,项目团队需要对基坑的设计图纸进行详细的分析,确保各项尺寸和标高的准确无误。在此基础上,现场工作人员应对放线区域进行清理,以消除潜在的干扰因素。其次,选择合适的基准点进行放线至关重要,基准点的稳定性和可识别性直接影响到测量的精确度。因此,通常会采用具有长期稳定性的固定点进行参照,并在放线过程中进行多次复核。最后,放线过程中还应注意环境因素对测量结果的影响。例如,强风、雨水等恶劣天气可能导致测量误差,因此在条件允许的情况下,应选择在气候相对稳定的时段进行放线作业。完成放线后,项目管理人员需组织相关人员对放线结果进行检查,确保所有标线符合设计要求。
3.2 土方开挖
首先,在进行土方开挖之前,应对基坑的地质情况进行详细勘探。这包括土壤类型、地下水位、周围建筑物的基础状况等因素的评估。这些信息将为后续的开挖方案设计提供科学依据。其次,开挖方案需结合基坑的深度、形状及其周围环境进行合理规划,特别是在城市密集区域,需特别注意对周边建筑物和设施的保护,避免因开挖引发的沉降或位移问题。其次,在具体施工过程中,土方开挖可采用机械化作业与人工配合的方式进行,以提高效率并降低安全风险。对于深基坑,开挖应分层进行,避免一次性大面积开挖带来的不稳定性。此外,需设置合理的支护结构,确保基坑在开挖过程中的稳定性,防止坍塌事故的发生。最后,开挖完成后,需对基坑底部进行检验,确保无杂物、无积水,并做好排水措施,以维持基坑内的干燥环境。土方开挖作为深基坑施工的基础环节,其管理和实施的规范性直接关系到整个施工项目的进度和安全,因此,施工单位应高度重视,制定详尽的管理措施和应急预案,以应对可能出现的突发情况。
3.3 支护施工
支护施工的主要目的是防止基坑坍塌,保护周边建筑物及地下设施的安全。在支护施工过程中,管理工作同样不可忽视。首先,应对支护材料进行严格的质量控制,确保其符合设计要求。其次,施工过程中的监测与维护是保障支护结构安全的重要措施。通过实时监测支护结构的变形、位移等参数,可以及时发现潜在问题,并采取相应的措施进行调整。此外,施工现场的安全管理也需加强,确保工人遵循安全操作规程,防止事故的发生。
3.4 监测维护
监测技术的选择直接关系到监测效果的好坏。目前,常用的监测技术包括自动化监测系统、光纤传感器、GPS 定位技术等。这些技术不仅提高了监测的精度和效率,还能够实现数据的实时传输和远程监控。例如,采用光纤传感器进行土体应变监测,可以实时反映基坑周围土体的应力状态,为工程决策提供科学依据。此外,监测数据的分析和维护也是不可忽视的环节。数据的收集与处理需遵循规范,确保结果的准确性。定期对监测系统进行维护和校准,可以避免因设备故障导致的数据失真。同时,监测结果应及时反馈给施工管理人员,以便他们根据实际情况调整施工方案,降低风险。
4 结语
综上所述,深基坑施工技术及其管理的有效结合,将为房建施工带来更高的安全性和经济性。在未来的发展中,应鼓励相关领域的研究者和从业者不断探索新的施工技术与管理模式,以适应日益复杂的建筑市场需求。这不仅有助于推动建筑行业的可持续发展,也为更高标准的建设项目奠定基础。
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