浅析水利工程中深基坑的施工技术 徐澎峰 刘春

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月9期   作者:徐澎峰 刘春
[导读] 深基坑工程作为一门综合性、风险性很强的新兴学科
        摘要:深基坑工程作为一门综合性、风险性很强的新兴学科,是一项具有高风险系数的工程。施工技术不仅涉及工程地质学、结构工程、结构力学、土力学、基础工程等多个学科,而且还需要理论上的综合性和交叉性技术的进一步发展。深基坑是水利工程里面比较常见的一种临时工程,不仅支出经费有诸多限制,而且环境因素以及其他不确定性因素也层出不穷。
        关键词:水利工程;深基坑;施工技术
        导言:随着社会的发展,人们对于水资源的需求量也越来越大。因此,必须提高水资源利用率,减少不必要的水资源消耗。在这种背景下,水利工程已成为解决我国水资源问题最重要的建设工程类型。深基坑工程质量直接影响到水利工程的质量,因此研究深基坑工程的技术管理对于提高中国水资源利用效率具有重要意义。
        1水利工程深基坑的特点及其技术管理分析
        1.1 水利工程深基坑施工技术的特点
        水利工程深基坑的工程量大,所以在水利工程进行施工时是需要多个部门互相合作来完成水利工程深基坑的建造。同时,水利工程深基坑的庞大规模也使施工的计划、组织和管理实施等工作更加困难。所以,在施工的过程中我们必需对各个环节都事无巨细,尤其是对关键的工程必需进行有效的管理,如果忽略了其中某些部分,后果可能不堪设想。在对水利工程进行深基坑施工时,要把建筑材料、施工人员和各种机械等运送到深的基坑中进行施工,难度较大,危险系数较高。因此,必需要做好对施工人员的安全措施,对机械设备进行检查和维护,防止机械故障造成人员伤亡。此外,由于水利工程施工难度比一般项目大,工程量也比较大,使得工程的建造期比较长,要想减短工程的建造期,就要尽量高效的完成。依照水利工程设计原理的不同而运用最佳的对应施工方式,在遵守规范的基础上减少工程的费用,提高水利工程的施工质量。由于水利工程的承力较大,在对地基进行建造时地基的深度不能低于水利工程地上高度的 1/2。所以,在对地基坑进行挖掘时,可能会遇到一些岩石层或其他使地基无法建造的情况,因此要设计多种备选方案,减小这些不定因素对建筑费用和工期的影响。
        1.2 对水利工程深基坑技术管理分析
        深基坑也叫地基工程,主要指的是基础受力层以下的部分,深基坑是水利工程项目中质量控制的基础,是施工中最先需要设计和进行的步骤,只有保证了深基坑的施工质量,才会使水利工程项目施工的顺利进行。此外,水利工程的质量好坏和施工单位技术管理方式有着很大的关联。特别是在水利工程项目中,深基坑的质量直接影响到整个水利工程的质量。所以,深基坑是水利工程项目施工质量控制中不容小觑的一项内容。水利工程深基坑技术管理分析:在我国的水利建设的发展过程中,水利工程现在已成为趋势。水利工程对于我国水利发展过程中减缓水资源短缺、提高水资源利用效率有着巨大的正面作用。水利工程深基坑是决定工程施工质量的最基础的部分,深基坑的施工质量直接影响水利工程整体的施工质量。通常在施工项目中都是以科学合理的施工技术和管理方式来对施工质量进行控制的,从而保证工程的施工质量。水利工程深基坑技术管理包括以下几方面:对深基坑的测量放样工作进行准确、及 时、科学的管理,一个真实的测量信息对工程施工质量有着巨大的影响;对施工过程进行详细的设计管理;对材料的管理;对工程的管理以及对工程的审核。此外,还要特别注意水利工程深基坑方面的施工技术管理。
        2水利工程深基坑施工技术
        2.1 土钉支护施工技术
        土钉支护技术是水利工程深基坑施工中应用较为广泛的一种支护方式。该技术主要是通过对土钉与土体间相互作用的利用, 以达到确保边坡稳定性的目的, 其在保证土体稳定性与完整性方面有一定的优势。对于土钉支护技术的应用, 主要有以下要点:一是在拉力与强度的设计中要注意考虑土体的变形情况。由于在弯矩与拉力的作用下, 土体会产生一定程度的变形, 因此在土钉拉力与强度的设计时, 应在充分遵守相关技术标准的基础上, 全面考虑水利工程施工现场实际情况, 科学合理的选择设计方案。二是严格进行土钉的实际拉力试验。拔出力试验是土钉实际拔出力的保证。试验应严格按照相关技术标准进行,并由第三方参与和协助。未经检测合格的土钉不得用于工程实际使用。此外,在土钉支护技术的应用中,注浆强度和注浆量的控制也非常重要。只有合理控制,才能保证施工质量。
        2.2护坡桩施工技术
        护坡桩施工技术具有施工效率高、污染小、在复杂地质条件下适用性强的特点,在护坡施工中得到了广泛的应用。护坡桩施工技术的应用过程主要包括以下几个方面:首先用螺旋钻钻至预定深度,然后用液压将泥浆按自下而上的顺序压入孔内, 并以无塌孔或地下水位置为界, 不断上升浆液, 直至到达要求位置后再全面提出钻杆, 最后进行骨料和钢筋笼投放后进行反复高压补浆施工, 直至施工完成。
        2.3土层锚杆施工
        在水利工程深基坑技术应用过程中,土层锚杆施工是一个重要的环节。其主要是利用锚杆钻机直接钻孔至设计深度, 然后通过注入水泥浆对孔壁进行保护, 穿钢丝绞线后反复进行补浆作业直至达到设计要求强度, 完成张拉的锁定。土层锚杆施工主要包括定位、钻孔、注浆、张拉等程序。其中,在定位过程中, 测量人员要严格根据设计要求进行;钻孔作业前应详细检查锚杆机, 检查完毕后再对准定位进行钻孔。整个钻孔作业中要严格遵循设计要求及相关技术标准, 对于祖业中出现的异常及遇到的障碍物要处理后在继续,以确保钻孔的深度达到要求,同时要注意做好隐蔽工程的记录工作。另外,在钻孔作业中, 由于锚杆的的水平方向会影响到钻孔定位的准确性, 因此应加强控制。一般情况下,应将误差控制在50mm以内,垂直方向上孔距的误差控制在100mm内。此外,严格控制井底偏差大小,原则上不超过锚杆的3%。在灌浆施工中,应加强施工材料和配合比的选择和控制,避免泥浆与其他杂物混合对施工质量的影响。在螺栓张拉过程中,只有当锚固体和底座混凝土的强度超过15mp时,才能进行张拉作业,并提前对张拉设备进行校准。
        3加强水利工程深基坑技术应用质量控制的措施
        3.1 重视支护结构变形监测工作
        由于深基坑施工对整个水利工程有着极大的作用,因此只有确保了深基坑技术的安全性,才能保证整个工程的顺利推进。

因此,施工队伍必须充分做好自身的变形监测工作,通过对监测数据的汇总和分析,充分掌握深基坑支护设计的实际应用效果。对于监测到的变形,要加强跟踪,采取有针对性的措施加以控制,防止进一步变形造成重大质量问题。
        3.2加强施工质量控制
        为了保证施工质量,施工队伍必须进一步加强质量控制。首先,加强现场施工管理和监督,确保每一名施工人员完全按照规范和要求施工。其次,做好工作交接,让进行设计的技术人员向现场施工人员讲解施工方案,使现场职能人员关注工程的每一个细节,控制技术难点和重点,提高工程质量。此外,一旦发现了工程变更等情况,要第一时间做出调整与审查, 避免因调整而带来对工程能的负面影响。
        3.3 优化深基坑支护设计
        对任何的土木建筑工程而言,设计都是最为重要的基础环节之一,针对水里工程而言也不例外。尽管目前我国深基坑技术已经相对较为发达,但仍然缺乏专门的设计规范, 部分设计单位在计算中往往会凭借自身的经验主义, 缺乏依据。甚至部分技术人员会采用支护桩的方式展开对其计算,而其要求与实际情况存在不少的出入,因此会不可避免地产生较大的误差,使得施工过程中的安全隐患被放大,即使项目完成了,也会有很多问题和影响。因此,针对中国深基坑边坡支护技术发展过程中的实际情况,需要充分吸取过去的经验,完善自身的设计理念,保证深基坑技术向更科学、规范化的方向发展。
        3.4深基坑周围土体止水效应控制
        深基坑是一种地下工程,在运行过程中会严重影响地下水。如果施工区水位高,将带来更严重的影响。深基坑周围的地下水主要来源于地层中的雨水、潜水、滞流和管道渗流,其来源广泛。另外,雨季和旱季水位也会发生变化,很难制定合理的停水方案。所以在进行止水方案制定过程中,应当要由降水、防水以及排水等方面进行考虑。结合当前地质情况来分析其地下水,及其成因,周边建筑物分布以及环境情况,并坚持“以堵为主、抽水为辅”的原则,切实防止基坑周边土体和水体流失而导致建筑出现不均匀沉降、流沙以及管涌等现象。对于降水则主要是通过深层喷浆搅拌止水帷幕而实现止水的作用。
        3.5信息化施工技术
        在基坑施工过程中,在周围环境和基坑支体上设置各种监测点,形成监测系统。监测的主要内容包括:周围建筑物沉降位移监测;桥墩位移与邻近基坑沉降观测;挡土墙顶梁沉降及平面位移监测;钻孔灌注桩变形测量;柱沉降位移监测;坑内外地下水位观测;支护轴力监测;裂缝宽度观测。工程基坑内外共布置了134个各种监测点,监测工作主要分围护施工、基坑挖土和支撑施工、基础结构施工三个阶段进行。在各个阶段,根据监测的位移、沉降数据,分析产生的原因,根据不同因素有针对性的采取措施,如加固保护对象、控制施工进度和调整施工方案等,以保证周围环境的安全和施工顺利进行。
        3.6 做好基坑支护检测工作
        根据以往的施工经验来看, 在进行深基坑开挖工作的过程中, 伴随开挖深度的持续提升, 会出现侧向变相的可能, 而上述情况往往无法完全规避。所以, 在必要的情况中要加强对支护结构检测的工作,一旦发现其可能存在变形的可能或趋势, 要第一时间采取补救措施加以调整与优化。通常情况下, 在变形之前,会有明显的征兆。只要施工队伍加强控制,就能有效发现存在的可能性,保证整个水利工程的安全,避免不必要的经济和财产损失。
        3.7提高管理技术人员素质
        在水利工程施工技术管理中,技术人员和管理人员的素质直接影响到工程质量,进而影响到整个水利工程的质量。要从根本上提高工程施工技术管理水平,就必须提高施工过程中管理人员和技术人员的素质。因此,要尽可能提高技术人员的专业水平,加强技术人员的专业培训。随着科技的发展,水利工程施工中会越来越频繁的用到各种先进的机械,因此也需要对技术人员在先进机械的操作能力上进行培训,不断提升他们的技术能力和素质。管理人员负担着施工过程和质量的监督和审核,必须严格按照规范制度对施工的各个步骤进行控制,从而保证水利工程的质量。
        结束语
        在水利工程中,基坑开挖或基础施工过程中的地下水位较高,对基坑开挖或基础施工有一定的影响。因此,良好的基坑支护和排水是保证水利工程施工质量的重要环节。良好的基坑施工技术不仅有助于提高地基的承载力,增强地基的稳定性,而且保证了水利工程的整体施工质量。但在实际施工过程中,施工区周边环境复杂多变,现有的基坑技术不一定能解决所有基坑施工过程中可能存在的问题,这就需要在施工中不断钻研,总结出更多更好的水利工程施工领域基坑施工技术。
       
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