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浅谈建筑工程施工中深基坑支护的施工技术

作者

李顺连

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一、引言

深基坑支护技术是指在深基坑开挖过程中,为保障基坑边坡稳定、防止土体陷落及坍塌而采取的一系列技术措施。随着建筑高度的不断增加和地下空间的广泛开发,深基坑支护技术面临着越来越复杂的施工环境和更高的技术要求。基于此,深入研究深基坑支护施工技术,对于提高建筑工程质量、保障施工安全具有重要意义。

二、深基坑支护工程的特点

深基坑支护工程的形式因其所面临的工程实际情况、地质条件、周边环境等多种因素而异,常见的支护形式包括混凝土桩墙、地下连续墙、土钉墙、锚杆支护等,每种形式都有其独特的适用条件和优缺点。在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的支护形式,以达到最佳的支护效果。随着大规模的土方开挖,开挖深度大,施工面积广,对施工技术和管理水平提出了极高的要求。在施工过程中,需要严格控制开挖顺序、开挖深度、支护结构施工等各个环节,以确保基坑边坡的稳定性和施工安全。同时,由于施工环境复杂多变,如地下水位高、土质松软等不利因素,都给施工带来了极大的挑战。

三、深基坑支护施工技术的要求

1. 合理选择支护形式

深基坑支护形式的选择是确保施工安全与质量的首要步骤。选择时应综合考虑工程实际情况,包括基坑深度、开挖面积、周边环境对基坑变形的限制等;同时,必须深入分析地质条件,如土层分布、地下水位、岩土力学性质等,以评估其对支护结构稳定性的影响。在常见的支护形式(如混凝土桩墙、地下连续墙、土钉墙、锚杆支护等)中,应依据上述因素,选择既能有效控制基坑变形,又能适应施工条件和地质变化的支护形式。

2. 科学设计施工方案

施工方案的设计需具备高度的科学性和前瞻性。在设计过程中,应对基坑边缘距离、建筑物占地面积、地基地质条件等关键因素进行精确测量和分析,以制定合理的开挖顺序、支护结构布置及施工步骤。同时,必须充分考虑施工过程中的排水降水措施,确保基础施工在适宜的地下水位条件下进行,防止因地下水位上升导致的基坑坍塌等安全事故。

3. 严格控制施工质量

施工质量的控制直接关系到深基坑支护工程的安全与效果。在施工过程中,必须严格遵循施工图纸和技术规范,对支护结构的施工材料进行严格把关,确保其质量符合设计要求。同时,应加强施工过程的监测和检查,包括支护结构的尺寸、强度、稳定性等方面的检查,以及基坑边坡变形、地下水位变化等环境因素的监测。一旦发现施工质量问题或基坑变形异常情况,应立即停止施工,分析原因并采取有效措施进行整改,确保支护结构的安全可靠。

四、常用深基坑支护方式及其特点

1. 支撑系统

支撑系统作为一种有效增强基坑稳定性的方法,其核心在于通过增设横向支撑结构来稳固基坑边坡。依据支撑材料的不同,支撑系统细化为钢支撑、混凝土支撑与木支撑三大类别。其中,钢支撑凭借其卓越的高强度、高承载能力,以及安装拆卸的便捷性,在深基坑工程中占据了主导地位。钢支撑系统能够快速搭建,为基坑开挖作业提供一个稳定可靠的支撑环境,有效预防基坑边坡的坍塌风险。特别是在开挖深度大、地质条件错综复杂,或周边环境对基坑变形有严苛限制的深基坑工程中,钢支撑系统展现出了其无可比拟的优势,能够充分提供必要的支撑力,确保基坑的稳定性,从而满足工程安全与质量的高标准要求。

2. 土钉墙支护

土钉墙支护是一种创新的支护技术,它融合了土体与加固材料的优势,通过将预先加工的钢筋或钢杆(土钉)深入土体中,并随后喷射混凝土以形成一面坚固且具备自我稳定能力的复合墙体。此支护方式以其施工速度快、成本效益高著称,并能显著提升土体的整体强度和抗剪性能。特别在地下水位较低、土质偏软的区域,土钉墙支护凭借其卓越的土体加固能力和对自稳性的充分利用,成为首选方案。它广泛应用于各类软土基坑工程中,尤其适用于开挖深度适中且对基坑变形要求不甚严苛的场合。土钉墙支护不仅有效控制基坑变形,确保施工安全,还通过降低支护成本,提升了工程的整体经济效益。

3. 锚杆(索)支护

锚杆(索)支护是一种高效且灵活的基坑支护方式,其核心在于通过在基坑边坡内设置预应力锚杆或锚索来增强基坑的稳定性。这些锚杆或锚索一端深入稳定岩层或土层中,另一端则与基坑边坡的支护结构相连,通过施加预应力,使支护结构与周围土体紧密结合,形成稳定的整体。这种方法施工简便,能够快速安装并产生支护效果,同时具有较强的适应性,特别适用于开挖深度大、地质条件复杂多变的深基坑工程。

4. 地下连续墙

地下连续墙是一种深度大、连续性好的地下钢筋混凝土结构,被广泛用于深基坑工程的支护与围护。它不仅能够作为基坑开挖期间的临时支护结构,承担水土压力,防止基坑坍塌,还可在工程完工后成为永久结构的一部分,如地下室的外墙、挡土墙等。地下连续墙具有良好的整体性和刚度,能够有效地控制基坑的变形,特别适用于地下水位较高、土层复杂多变的深基坑工程。在施工过程中,地下连续墙还能起到止水帷幕的作用,防止地下水渗漏,为基坑内的施工提供干燥的作业环境。

五、实施要点

1. 加强施工监测

在深基坑支护这一复杂且高风险的施工过程中,加强施工监测是确保工程安全与质量不可或缺的关键步骤。通过加强施工监测,施工人员可以及时了解基坑支护结构的受力状态及其变化趋势,掌握土体的稳定性及地下水的动态情况,为施工过程中的决策制定提供科学依据。一旦发现监测数据异常或超出预警值,可立即采取相应的应急措施,如调整施工方案、加固支护结构、降低开挖速度等,以有效控制基坑变形,防止安全事故的发生。此外,加强施工监测还有助于提高施工效率和质量。通过对监测数据的分析和总结,可以不断优化施工方案,改进施工工艺,提高支护结构的承载能力和稳定性。

2. 合理控制施工顺序

在施工前,项目团队需要深入分析工程的具体特点、地质条件、周边环境以及可能的施工风险,以此为基础制定科学、合理、可行的施工方案。施工方案中应明确列出各道工序的施工顺序、作业内容、技术要求以及所需的资源配备,确保施工过程的有序性和可控性。在施工过程中,施工人员应严格遵循施工方案中确定的施工顺序进行操作,确保各道工序之间的紧密衔接和相互协调。通过合理控制施工顺序,可以有效避免不同工序之间的交叉干扰和冲突,减少施工过程中的安全隐患,提高施工效率和质量。

3. 加强人员培训

针对施工领域的特殊性和复杂性,通过组织专题讲座、现场演示、经验分享等多种形式的教育活动,让施工人员了解质量控制的标准和要求,明确自身在质量控制中的责任和义务。培训课程应精心设计,确保内容全面、系统且贴近实际。并且,实践操作环节同样重要,通过模拟真实施工场景,让施工人员亲手操作,熟悉各类施工设备和工具的使用,掌握正确的施工流程和操作方法。通过不断强化质量意识,促使施工人员自觉遵守施工规范和质量控制要求,将质量意识融入到日常施工的每一个环节中去。

六、结论

本文通过分析深基坑支护工程的特点、施工技术的要求及常用方式等方面内容,为实际工程提供了理论指导和技术支持。在未来的发展中,应继续加强深基坑支护技术的研究和应用工作,不断提高其技术水平和应用效果,为建筑工程的安全施工做出更大的贡献。

参考文献:

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