土方开挖技术在房屋建筑施工中的应用

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:廖世健
[导读] 摘要:社会发展过程中,建筑行业不断发展,建筑市场中存在更大的竞争压力,建筑企业为了能够在激烈竞争中占据主动,必须不断提升自我施工能力。
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        摘要:社会发展过程中,建筑行业不断发展,建筑市场中存在更大的竞争压力,建筑企业为了能够在激烈竞争中占据主动,必须不断提升自我施工能力。土方开挖是房屋建筑施工最为关键环节,注重土方开挖技术应用,控制土方开挖质量,能够为房屋建筑工程提供质量基础。本文首先对土方开挖施工技术实施的前提条件,然后提出土方开挖施工中排水、降水作业,最后探讨土方开挖技术在房屋建筑施工中具体应用要点,希望能够给相关人员提供参考。
        关键词:土方开挖;房屋建筑;施工技术
        在房屋建筑工程施工中,土方开挖是施工初期关键工序,土方开挖质量是房屋建筑施工整体质量影响因素中最基础因素之一,对建筑物质量、使用功能等都有很大影响[1]。基于此,加强对土方开挖技术的相关研究,对逐渐完善房屋建筑基础施工,保证房建工程整体质量都具有十分现实的意义。
        1土方开挖施工前提条件
        第一,在土方开挖前,必须做好相关的勘测与设计工作,对施工现场土质、水文情况进行分析,掌握现场土层颗粒级配、塑形指数等指标,同时针对不同类型土层选择针对性的开挖施工方式[2]。另外,需要对地下水分布情况详细掌握,制定有效的支护、降水措施。
        第二,具体土方开挖中,边坡土体下滑力会转变为剪应力,而剪应力需要通过土体中内摩擦力、内聚力进行平衡,一旦失去土体平衡状态,则容易发生边坡塌方问题。因此,为了切实保证施工的安全性,当开挖深度达到一定界限时,需要采用放坡开挖,或者可以设置临时的支撑体系,保证土壁整体稳定性。支护方案设计中,需要根据周边环境、工程地质情况、土层结构情况、开挖深度、基坑形状以及排水设置等进行综合考虑,保证支护体系稳定。
        第三,施工前,必须能够结合实际工程特点,从实际出发按照分层开挖、先撑后挖的基本原则,一旦在开挖施工中检测到超出了预警值,则必须停止开挖,并将施工人员及时撤离基坑当中,并对基坑进行安全鉴定。待基坑安全检测满足相关条件后,才能继续开展施工。
        2土方施工中的排水与降水
        2.1 排水
        排水是土方开挖中必须重视的环节,主要是将地表水进行有效排除。施工中必须保证施工场地地面干燥,便于施工。对于施工场地内低洼处,如果存在积水则需要及时进行排除,同时加强对降雪、降雨等防治。对于地面水排水工作开展中,通常会设置截水沟、排水沟,或者修筑土堤,坚持利用自然地形排水便利,或者用水泵直接将低洼处积水排除。
        2.2 降水
        城市化建设发展中,高层甚至超高层建筑越来越多,容易导致地下水深入到基坑中[3]。为了保证开挖顺利进行,且避免出现地基承载力下降、边坡塌方等问题,就必须落实基坑降水工作。常用的降水方式有及集水井降水法两种,对于降水深度浅、粘性土及粗粒土为主的场所,则通常选择集水井降水法;而以细砂、粉砂为主地层,且降水深度大的地方,或者是对于软土地基,则通常选择井点降水法。具体设置过程中,集水井降水必须做好流沙防治工作;而井点降水则需要做好平面与高程布置。
        3房屋建筑工程中土方开挖技术
        3.1 放坡开挖技术
        边坡开挖技术是房屋基坑开挖施工重要技术类型,这种开挖技术往往深度较浅,施工人员利用挖掘机就能够得到设计标高。因此,对于软土基坑或地下水位偏高的区域,则利用反铲挖掘机与运土车联合施工;对于地下水位较低施工区域,开挖难度增加,通常需要将运土车开到坑中,并采用正铲挖掘机对坑底进行开挖,利用边坡开挖施工必须保证施工中边坡的稳定性。

对于基坑边坡坡度设计,设计人员必须根据施工时间、基坑深度、排水状况等具体计算。如果在具体施工中遇到基坑边坡不稳定问题,则需要设计人员进行再次计算,并提出合理解决办法[4]。一般情况下,如果基坑开挖深度高于5米,则容易出现含水量丰富夹层、软弱淤泥,基坑边坡压力也会增加,如果超出其荷载能力,则对边坡稳定性会造成极大影响。采用放坡开挖技术中,施工人员必须充分考虑到边坡松散、风化或雨水冲刷等问题,做好有效防护。
        3.2 直立壁开挖技术
        直立壁开挖也是房屋建筑施工中常用技术,包括两种具体类型。第一,无支撑开挖技术。在具体开挖前,需要建立直立壁无支撑支护体系,利用重力式水泥土构建挡墙材料,设置挡墙目的为挡水、挡土。在土方开挖深度达到5~6米时,采用反铲挖掘机与运土车联合作业。这种情况主要针对地下水位较高的情况,所以一般不用正铲挖掘机工作。第二,直立壁内支撑开挖。采用直立壁内支撑开挖施工技术,内支撑体系会对施工造成一定限制,包括运土车、挖掘机等作业范围受限,也会增加施工难度。因此,在具体施工前,需要有效的设计内支撑的位置,保证竖向支撑间的距离在4米以上。这种开挖技术适用于深基坑开挖,很多都超过了挖掘机的开挖深度。这就往往需要进行分层开挖,根据土方分层、分区域的开挖,有效的构建开挖施工工作面,然后建立内支撑体系,内支撑体系搭建完成后,必须对内支撑的强度做出测试,待满足相关施工需求后,才能进行下一层土方开挖。反复这一步骤,能够逐渐建立较为完善的支护机构。可以说,在具体开挖施工中,必须与支撑体系构建结合起来,严格按照设计人员制定的支护方案,确保土方开发的范围。
        3.3 逆作法土方开挖技术
        在高层房屋建筑基础施工过程中,施工人员可以选择逆作法土方开挖技术,具体做法是采用高层建筑地下结构完成对基坑的支护,根据地下结构具体情况,采取从上到下的方式进行土方开挖施工[5]。逆作法土方开挖施工,可以保证高层建筑物各层结构平行,能够实现立体施工。另外,逆作法土方开挖技术还具有另外的优势,即其具有良好的围护结构,但不会对造成较大变形,对周围环境也不会造成过多影响。但逆作法也存在一定限制,包括支撑体系范围限制会受到地下基础结构的干扰。同时,在具体开挖施工过程中,逆作法开挖需要在密闭空间下进行,开挖工具有一定限制,通常选择灵活、体积小的开挖工具。
        无论选择哪一种开挖施工技术,施工人员都必须严格按照施工设计工序进行操作,在具体施工中如果遇到安全问题或质量问题,需要及时查明原因,并做出有效的调整策略。同时,对于有支护体系的开挖施工,必须能够落实支护体系构建,保证支护结构稳定性、强度要求后才能进行下一道工序施工。对于边坡基坑开挖方式,还需要做好封底与清底作业,全面提升建筑土方开挖质量。
        4总结
        通过上述分析可知,土方开挖施工是房屋建筑工程基础施工的关键所在,施工中必须根据土方工程实际特点,尽可能选择机械化施工、半机械施工,有效的减轻劳动强度,提升土方开挖的效率。具体开挖中还需要做好相关基坑防护、排水降水等,构建更加良好的土方开挖施工条件,保证施工的质量与安全。当然,具体施工中加强质量与安全管理,控制开挖施工技术要点,不断总结经验,为基坑整体工程施工提供质量保障。
        参考文献:
        [1]徐俊成.深基坑降水施工技术在高层建筑施工中的应用[J].住宅与房地产.2018,32(8):69-70.
        [2]王志武.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].建材发展导向.2018,20(2):122-124.
        [3]吴春风,孙开科.节能体系在房屋建筑施工中的技术应用分析[J].节能.2018,15(1):32-33.
        [4]孙连杰.土建基础施工中深基坑支护的应用与技术方案研究[J].建材与装饰.2018.16(3):87-88.
        [5]付振民.试论结构加固技术在房屋建筑施工中的运用探究[J].中国科技投资.2018,10(6):45-46.
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