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摘要:近年来,随着建筑层数的增多,基坑支护及土方开挖的工作量也在增加,人们对其质量和安全要求也越来越严格,施工企业需结合现场施工环境,采用合理施工技术,如地下连续墙的构建、土钉墙施工技术等,以此来促进基坑施工的顺利进行,降低不良因素的影响。
关键词:土木工程;深基坑;土方开挖施工技术
引言
与普通的工程项目相比,地铁工程的施工难度相对较大,尤其是基坑工程,包含了基坑支护、开挖环节,使得在地铁深基坑工程中,要结合现场的实际情况,考虑自然因素、技术因素,保障基坑支护方案的科学性,使得该支护体系在基坑开挖中起到重要的支撑与保护作用,减少基坑工程中存在的变形、塌陷问题,保障了施工的安全性,提高了地铁基坑结构的稳定性。因此,地铁深基坑支护与土方开挖施工管理具有重要的现实意义。
1深基坑工程
深基坑指的是开挖深度超过3m(含3m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水过程,或者开挖深度不超过3m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建(构)筑物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。深基坑支护及土方开挖作业是深基坑工程中的基础环节,两者相辅相成,相互配合,可有效保证建筑地基结构的稳定性。深基坑具有的特征有:首先,深基坑支护体系属于临时性工程项目,风险性较高,安全设备齐全性较差;其次,区域性较强,在支护及土方开挖作业中需要对现场地质情况进行勘查,因地制宜制订合理的施工方案;再次,深基坑工程施工中存在的影响因素较多,工程困难性较大;最后,深基坑工程的综合性较强,要求施工技术人员不但要了解岩土工程相关知识,还需要掌握力学理论、测量技术、计算机技术等多方面知识。
2深基坑工程的特点
2.1综合性
地铁深基坑工程施工面临着相对复杂与多变的自然环境,由于其属于地下工程项目,岩土的物理力学特征等存在一定的差异性与复杂性,如果在施工过程中,有关施工人员没有充分考虑工程区域内的岩土性质,极易出现基坑的渗漏、变形问题,对地铁工程施工质量的控制极为不利。因此,相关施工人员、技术人员要结合深基坑工程的综合性特征,考虑多方面的施工因素,尽量减少深基坑工程中各种工程质量、安全问题等的出现。
2.2隐蔽性与复杂性
地铁深基坑工程施工过程中,很多因素都会对正常的施工活动产生影响,如机械设备、施工人员水平等。地铁深基坑工程的隐蔽性与复杂性主要体现在地下区域内常常存在大量的管道与电缆,在施工过程中为了避免对这些已有管线工程、设施的损坏,需要结合施工区域内的地质地形特征、岩石与水文情况等,制订相应的应对措施,当一些施工环节完成后,还需要进行必要的岩土回填施工处理,使得地铁深基坑工程存在着明显的隐蔽性特征。
2.3区域性
对不同的地铁深基坑工程而言,由于其面临着不同的施工环境条件,在不同的地铁深基坑施工区段内,施工所面临的环境条件也存在着明显的差异,因此,地铁深基坑工程的区域性明显,这种特征就要求有关的工程施工人员在施工过程中充分考虑这种区域性的地质水文、岩石、土壤因素,制订深基坑施工的具体方案,保障施工方案的针对性,在施工过程中,结合区域特征,应用不同的施工技术来解决区域施工问题。深基坑工程的区域性特征加大了技术应用的难度,使施工更为复杂。
3土木工程中深基坑土方开挖施工技术
3.1土方开挖的注意事项
土方开挖的顺序和方法应当符合工程设计,始终秉承开槽支撑和先撑后挖的原则。在开挖施工中应分层开挖,以防超挖。深基坑挖土后土体回弹变形超过规定范围,进而出现地基卸载等问题。
某工程B区块施工中主要分为东西两个区域,在开挖施工时要从中向东西两侧分层开挖。在1#楼及3#楼东侧开设土外坡道,坡道口位置基坑的深度为5.5m。且主要应用后退式开挖,开挖的深度与基底标高相同,车库基础形式为天然地基联合独立基础。基坑边采用分层开挖施工方式,单层开挖的深度要与设计锚杆竖向间距相同。详见表1。基坑周边开挖施工中,应坚持开挖和支护协同进行的原则。开挖施工后需及时支护坡面,相同坡面上层支护体施工的时间与下层土开挖的时间间隔在5d以内,基坑四周3m以内的位置不可堆放土方,并做好土方转运工作,防止土方集中放置破坏边坡的稳定性。为避免反铲下坑开挖,基坑中部土层开挖采用一次性开挖施工方式,反铲和土方运输通道通常设置于基坑的中部。
3.2方案制定前的准备工作
深基坑开挖施工方案,是整个建筑基坑开挖工程的指引性文件,科学合理的施工方案有利于指导施工的开展及有序推进。首先进行施工环境的全面考察,要明确从什么方面进行重点考察。一般情况下,要了解工程的地下详细情况,通过各种勘察报告,分析项目的地质及地层情况,重点关注地下结构是否存在不利开展施工的情况存在,例如是否有空洞的存在、是否有裂缝、是否有含水层等。同时,还需对项目周边的交通情况、管道分布情况、周边建筑情况等因素进行分析,避免在项目开展过程中出现不必要的问题。根据上述要点及情况进行总结分析,最后得出相对最优的施工方案,再根据相应施工难度来确定相应的施工技术及施工人员班底。
3.3基坑排水
深基坑工程中,排水设施一般设置在基坑上口位置、底部、内部等区域内。施工人员在基坑上口位置可设置截水墙,在底部位置可设置排水沟和集水坑等设施。在规划过程中,排水系统与基坑边缘位置的距离要控制在大于1.5m的位置上。在设置底部排水沟和集水坑时,要作好防渗处理,避免沉降等问题的产生。基坑内部在开挖过程中需设置临时排水系统,与底部排水系统协同作业,及时将基坑开挖中存在的水有效排出。临时排水系统与基坑边缘位置要控制在0.5m以上。在排水设施选用上,要以大功率潜水泵和污水泵为主,尤其是雨量较大区域内,应加强大功率排水设备的应用,以削弱洪涝灾害的影响,降低深基坑施工难度。
3.4重视特殊处理措施
一般来说,地下水会对建筑深基坑开挖施工产生重要影响,在施工过程中通常会选择水量较少的时期开展施工。建筑深基坑工程一般耗时较长,当工期越长的情况下,来自自然环境的各种影响便更加明显,特别是大雨天气。为了最大化地降低水量对深基坑工程施工的影响,在项目开展之前需要进行地下水详勘,了解施工地的气候情况,制定施工方案时要考虑好相应的应对措施。建筑深基坑施工方案需要关注突发情况的解决方案,例如施工场地内部地下出现勘探以下的异常障碍物、基坑内出现管涌及流沙、相邻的建筑物影响过大等施工不利因素,施工方案都应对上述不利因素做出相应的解决措施,以此减少实际发生时对施工造成的不利影响。
结语
基坑支护及土方开挖是一个循序渐进的过程。在实际施工作业中,必须严格按照方案要求有顺序地开展施工作业,且做好施工中的监督和管控工作,以减少质量问题的产生,有效提高深基坑施工的整体质量,增大建筑工程安全系数。
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