浅谈城镇雨污管网建设工程基坑支护管理
吴文平
身份证;432503198202142838
一、前言
1.1 研究背景与意义
随着我国城镇化进程的不断加速,城镇人口急剧增加,各类生产生活活动日益频繁,导致城镇水污染问题愈发严重。水污染不仅威胁居民饮用水安全、破坏生态环境,还制约城镇可持续发展。目前,我国各地为解决水污染问题,积极推进雨污分流改造,大力完善城镇雨污管网,城镇水环境质量得到显著改善。
在雨污管网建设过程中,基坑安全是工程建设安全管理的重点和难点。基坑稳定性直接关系整个工程的安全与质量,而基坑支护方式的选择是基坑安全的关键环节。目前,传统基坑支护普遍存在安拆繁琐、安全系数低、适用范围有限等缺点。作业人员因传统支护方式适用性不足和效益低,在未规范放坡或未采取有效支护措施的基坑内作业,基坑坍塌造成人员伤亡的事故屡见不鲜。因此,选择安全、经济、便捷的基坑支护方式是保障基坑安全的重要前提,对保证工程建设顺利进行、人员生命安全及降低工程成本具有重要意义。
1.2 国内外研究综述
国外从20 世纪30 年代开始,陆续在基坑安全方面展开大量研究。如:制定勘察设计、施工规范规程,为基坑工程各环节提供标准和依据;在施工过程中实施施工安全监测,可及时发现潜在安全隐患;技术改进方面,不断优化开挖方式,提高了施工效率和安全性。
近年来,在习近平总书记生态文明思想指引下,全国各地积极开展生态环境治理,水环境质量稳步提升。根据公开信息,至 2025 年,我国相比2012 年新增和改造的雨污管网长度超过 47.8 万公里,新增污水处理能力1200 万立方米/日。未来将每年改造 10 万公里以上管网,如此数量巨大的建设市场,给管网施工安全管理带来前所未有的挑战。同时随着地下管线的不断增加,施工环境也将更为复杂,施工过程中的安全风险也随之增多[,全面提高管网建设施工技术水平及施工组织管理水平迫在眉睫。
本文通过实践应用,从技术可行、工期节省、经济合理、安全可靠几个方面综合考量,解决城镇雨污管网建设施工中开挖深度在 1.5m~3.0m 、不具备放坡条件、地质不良的基坑支护问题,为城镇雨污管网建设工程基坑支护提供创新解决方案。
二、相关概念与理论基础
2.1 相关概念界定
在建筑施工过程中,基坑是指在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸开挖形成的封闭空间,因空间受限,也被称为受限空间。这个空间是后续基础施工的作业区域,其稳定性对整个建筑结构的安全至关重要。
基坑可从多个角度分类。按基坑开挖方式,分为放坡开挖与支护开挖,放坡开挖通过在土方开挖时放出一定边坡保证土体稳定;支护开挖借助支护结构维持基坑稳定性。按基坑安全等级,分为一级、二级、三级基坑,不同等级对应不同安全标准和风险程度。基坑周边环境等级划分包括特级、一级、二级、三级,周边环境复杂程度对基坑支护和施工产生重要影响。
2.2 相关理论基础
放坡开挖是基坑开挖过程中最常见方法,具有施工快捷、造价低的显著优势。但放坡开挖需要占用较大施工场地、土方量大,主要适用于施工区域宽阔、周围无重要构筑物且地质情况较好的工况。
传统横列板一般采用钢板、槽钢、撑杆和撑脚组成,适用于开挖深度3m 以内、地质情况较好的工况。
装配式横列板面板由钢制框架、高分子塑料挡土板、滑槽和螺纹连接件组成。装配式横列板结构简单、安装拆卸便捷,适用于开挖深度 3m 以内基坑支护。装配式横列板可采用“随挖随支”、“先挖后支”两种施工工艺。“随挖随支”适用于土质较差易坍塌的地质情况,如松散填土、软土(软黏性土、淤泥质土、淤泥等)、流砂等,能及时对开挖土体进行支护,有效防止坍塌。“先挖后支”适用于土质自立性较好的地质情况,如黏土、粉质黏土等,此时先开挖后支护可提高施工效率。
三、基坑支护案例分析
在某市小区雨污管网建设过程中,施工区域范围地质条件复杂、地下水位较高、基坑开挖深度在 1.5m~3m 之间,且施工管网线路毗邻两旁建筑物距离近,不具备放坡条件。最初,施工方案采用传统横列板支护方式,应用过程中,该管段为淤泥、流砂地质,基坑存在边挖边塌情况,传统横列板无法进行支护,安全风险较大。经项目管理团队研究分析,决定采用装配式横列板支护。根据地质情况,采用“随挖随支”的施工工艺。施工过程中,装配式横列板安装便捷,大大缩短施工时间;施工结束后对各项监测数据进行核对,未对周边毗邻构建筑物造成扰动,有效保障了施工安全。
在另一市政道路雨污管网改造项目中,基坑开挖深度为 1.5m~3m 之间,地质条件为粉质黏土,土质自立性较好。施工团队采用“先挖后支”的装配式横列板支护方式。开挖过程中,按照设计要求分层分段开挖,开挖完成后迅速进行安装。整个施工过程进展顺利,施工效率高,基坑支护效果良好。
四、基坑支护管理要点
安全管控方面:一是应制定完善的安全管理体系,明确各级人员的安全职责;二是加强人员安全教育培训,使其熟练掌握安全操作规程和应急处置方法;三是做好现场安全警示标识,提醒施工人员和周边人员注意安全;四是加强对施工设备和工器具的检查和维保,确保其安全性能良好。
质量管控方面:应严格按照规范标准和设计要求施工,对于装配式横列板支护,需确保各个部件的组装质量,检查连接部位是否牢固,支撑是否到位。施工过程中,要加强对基坑的监测,包括土体位移、沉降、地下水位变化等,及时发现问题并采取相应纠偏措施。同时,加强对施工人员的培训和管理,确保工程符合规范要求。
成本管控方面:一是制定施工方案时,在保证安全和质量的前提下,选择经济合理的支护方式;二是施工过程中,加强对人材机等成本的管理,避免浪费和不必要支出;三是通过优化施工流程、提高施工效率等措施,降低工程成本。
五、结论
城镇雨污管网建设工程中,基坑支护是保障工程安全和质量的关键环节。通过对不同工况下,基坑支护方式分析和实际案例研究,基坑支护方式需综合考量:放坡开挖具有施工快捷、造价低的优势,但不适用条件有限;传统横列板支护安拆繁琐、施工效率低,且不适用于淤泥、流砂等不良地质基坑支护;而装配式横列板支护具有安装拆卸灵活便捷、可回收重复利用、绿色环保等优点,在不同地质条件下有较好的适用性。
总之,通过科学合理的技术与管理措施,可保障工程质量安全,提升施工效率、降低工程成本,最终实现经济、环境和社会效益共赢。未来,随着科学技术的不断发展,相信会有更多安全、经济、便捷的基坑支护方式应用于城镇污水管网建设工程中,为城镇水环境治理和可持续发展提供更有力的支持。
参考文献
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