深基坑开挖支护结构监测分析

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:唐超群
[导读] 深基坑支护施工是建筑工程中十分重要的环节,直接影响后期建筑工程的使用质量。
        摘要:深基坑支护施工是建筑工程中十分重要的环节,直接影响后期建筑工程的使用质量。因此,为了确保建筑工程施工质量符合要求,必须采取有效的措施强化深基坑支护施工技术管理工作,促进建筑工程深基坑施工质量的提升。基于此,以下对深基坑开挖支护结构监测进行了探讨,以供参考。
        关键词:深基坑;开挖支护;结构监测;分析
引言
        高层建筑已然成为建筑行业发展的新浪潮,而作为高层建筑基础施工常用技术,深基坑支护技术的应用可以为后续项目建设打下良好支撑,再加上支护新工艺、材料的融合应用,促使深基坑支护技术的作用与能效逐渐显现。但是受限于深基坑边缘距的不断缩减,加之高层建筑施工标准的愈发严苛,致使深基坑支护施工的难度增大。
1建筑工程施工中深基坑支护施工技术
        基坑工程是一项包括基坑支护体系的设计、施工和土方开挖的综合性系统工程,其具有临时性、安全储备小、风险性较大、技术综合性强等特点。基坑支护的设计与施工方案的合理性、可行性及可靠性,往往成为制约工程造价、工期和安全的重要因素。建筑基坑支护多种多样,如放坡、土钉墙、重力式挡土结构、悬臂式结构、锚拉式结构和内支撑结构等。城市空间相对狭小,土地的综合利用程度越来越高,建筑基坑的平面布置特点等,对于超大超深基坑,越来越多地应用内支撑结构支护体系。内支撑式支护体系应用于大型超深基坑施工,其主要由内支撑系统和挡土结构构成。在实际施工过程中,挡土结构能够有效承担基坑开挖时产生的土压力和水压力,其还能避免将产生的压力传递到支撑结构中,具有良好的防泄漏功能,有效提高大型超深基坑施工质量。支撑系统主要有水平和竖向2种体系,支撑材料有钢结构和钢筋混凝土结构,竖向采用钢结构,具有便捷性,在安装后能够直接具有支撑能力,降低时间效应带来的施工影响,水平向采用钢筋混凝土结构,其具有灵活性,能够适应各种各样的基坑形状,且不会因为某些小因素能产生较大的位移,因此,能够有效保证深基坑施工质量。
2建筑工程施工中深基坑支护施工技术要求
        在建筑工程正式施工之前,施工人员需要对深基坑支护施工技术特点进行深入分析,并结合实际情况,选择科学合理的施工方案。值得注意的是,施工人员需要在施工之前对施工现场进行勘察,深入分析各种数据信息,从中择选出最适宜的深基坑施工技术,并拟定切实可行的施工方案。除此之外,由于深基坑支护施工技术有多种类型,再加上每一种施工技术都有特定的施工范围,因此,在建筑工程施工阶段,施工人员要遵守相关要求实施施工技术,避免因为超过适用范围,而对建筑工程主体造成的影响。另外,现场管理人员也要加大监督力度,抽查施工技术的实施情况,确保深基坑支护施工技术实施的科学合理性。
3深基坑支护施工的特点
        3.1深基坑深度大
        深度大是当前深基坑支护施工的特点之一。这是由于当前建筑应用的不断缩减,且在我国人口日益增加的前提条件下,为了使有限的土地资源能够得到充分利用,这样就需要提高深基坑支护施工技术的强度,以保障整个建筑的安全性。
        3.2灵活性
        灵活性是与其他工程相对而言的,采用深基坑施工的工程,相对于其他工程而言,能够进一步开发土地资源,纵向发展可利用空间,从地下获取一定可使用范围,对于高层建筑而言,这些空间可以运作储物、车库、商场等多种用途[2],满足不同需求,这些需求还能够基于实际情况,进一步进行灵活调整,最大限度的实现利益与安全性的统一。
        3.3深基坑支护类型较多
        当前我国的深基坑支护施工技术类型较多。主要分为悬臂式,混合式,重力式等支护类型。这些支护方式的选择需要满足复杂的地质构造,因此就需要相关工作人员充分了解地理结构,选择合理的施工方式,从而为整体施工质量提供保障,也能极大程度上减轻施工人员的劳作强度。
4建筑工程中深基坑支护技术的作用
        一个建筑工程项目往往需要利用较大范围的土地资源,所以建筑施工单位要想保证自身能够稳定发展,获得更加丰厚的经济收益,那么就需要结合实际情况,借助有效的方法来提升土地资源的利用效率,提升土地利用效率与当前我国全面推行的可持续发展理念是相一致的。在开展建筑工程各项施工工作的过程中,通常都会使用到基坑支护施工技术,在切实利用基坑支护施工技术之前,需要针对工程周边环境情况加以综合考察,并在施工中增强环境保护力度,避免施工工作对环境造成任何的破坏。在最近的几年时间里,人们对深基坑的要求在不断的提高,基坑的挖掘深度也在逐渐的增加,土方挖掘范围在逐渐的扩大,从而为施工工作的开展造成了诸多的限制,怎样在建筑工程施工工作中将深基坑支护技术的作用充分的施展出来是当前整个建筑行业迫切需要解决的问题。
5建筑工程中深基坑施工管理存在的问题
        5.1取样不完整
        支护结构的设计需以地基地质情况的分析为依据,所以需通过土体取样来获取相对准确的土体力学指标。通常情况下,施工人员会采用钻探取样的方式在基坑挖掘范围内采集土样,而部分单位出于施工成本、造价的考虑,未做到对基坑土样的完整性采样,导致土样采集未符合完整性、代表性要求。再加上基坑地质构造的复杂性与变化性,导致土样的采集无法做到对土层实际情况的全面体现,意味着支护结构设计时参考的土质资料信息不一定完全准确,进而加大基坑支护发生问题的概率。
        5.2忽略施工交底工作
        在开展深基坑支护工作前,需要制定合理的挖土和支护程序,来提高深基坑支护稳定性,降低其出现变形的概率。在施工前,还需要进行施工交底工作,来明确施工计划的合理性,但是在实际施工时,由于施工单位重视自身的经济效益,为了缩短施工周期,忽略施工交底工作,导致施工过程中出现深基坑支护结构变形,降低建筑施工质量。
        5.3基坑支护施工问题
        基坑支护施工涉及到对锚杆、土钉等材料的应用,并依据实际情况开展钻孔作业。通常情况下,钻机成孔的直径保持在100~150mm,而钻孔深度则保持在几米至几十米之间,需依据对土层实际质量情况的掌握来控制钻孔直径与深度。若钻孔作业期间未进行土体的充分考虑,极易出现孔内残留渣滓的现象,影响到钻孔注浆质量,甚至会引发孔洞坍塌、注浆受阻的现象。

再加上部分深基坑施工工程开展期间,人员未按照标准配比进行注浆料配制,以及对注浆管的安设未达到标准要求,导致孔内注浆压力、长度不足,影响到基坑支护效果。
        5.4深基坑支护工程施工技术成效较差
        深基坑支护技术按照形式的不同可以划分为多种不同的形式,在进行施工工作的时候,需要结合实际情况和需求来选择最佳的形式。在将深基坑技术引用到工程施工工作之中,具有较强的选择性,但是各种不同形式的深基坑支护技术都存在一定的利弊,当下使用最为频繁的就是钢板桩支护结构,这一结构其实质就是将钢板按照计划进行合理的搭设,将搭设完成的结构当做是工程结构的核心力学支撑点。钢板桩需要在前期结合工程设计来进行制作,因为施工技术具有一定的特殊性,所以往往会导致地面结构出现凹陷的情况,所以在实际施工过程中,需要重点关注边坡结构的稳定性,所以施工工作人员要切实的结合各类地质的实际情况来挑选最佳的施工技术。
        5.5安全问题
        安全问题不仅仅是针对深基坑施工,建筑施工项目而言,无论何时何地,安全问题都是头等大事,要从项目施工前的准备工作开始,排除潜在的安全隐患,尤其注意一些容易忽视的小细节,如施工环境中电路的安全问题等,避免由于小细节引发的大事故,只有将安全问题时刻重视起来,才能够真正防患于未然。而当下最显著的问题,同样是安全问题,很多施工单位没有做好对应的准备工作,对于一些潜在的安全隐患视而不见,等到出现安全事故才追悔莫及。
6施工过程中的深基坑支护的施工技术管理
        6.1强化设计管理
        首先要了解施工现场的地质、水文条件,并根据数据选择深基坑支护技术。组织专家对深基坑支护的施工方案进行审核,找出其中存在的问题并加以修改,使深基坑支护施工方案更加满足工程要求。另一方面,在开展施工作业前,要由专业的技术人员来严格审查施工设计方案,确保设计方案的可行性,同时借助对设计方案的审查来帮助施工人员更好地掌握施工设计的意图。
        6.2工作人员管理方式的创新
        在深基坑支护施工项目管理创新过程中,需要员工的共同努力来提高其综合素质。首先,设计人员需要在设计过程中实地勘察施工现场,树立创新意识。了解实际情况后,制定合理的设计方案。此外,施工人员的设计理念以及设计和施工中需要注意的问题,可以使施工人员更加深刻地理解设计方案,降低施工中的管理难度。施工人员要创新施工工艺,实行标准化施工。管理人员要加强施工技术学习,对施工过程进行监督,发现问题及时纠正。
        6.3合理选择深基坑支护形式
        在施工过程中,要依据工程要求选择更具针对性的支护形式与技术。要依据不同区域的特点,合理的对深基坑支护形式进行选择。在实际建筑工程中,土钉墙、重力式水泥土墙、放坡以及支挡式结构的使用最为普遍。通过研究表明,支挡式结构支护在建筑工程中的应用十分广泛,并且适用性也十分突出,可根据实际情况予以更加灵活的运用,所以其也成为了施工单位最为青睐的支护形式。在安全等级为二级或三级的基坑工程中,采用土钉墙支护形式,这种方式的基础上采用了具有多种结构的土钉,具体选择应结合施工环境土质形态和地下水位等情况。在工程应用中,重力式水泥土墙支护结构常用于安全等级为二、三级的地基基础上,广泛应用于我国淤泥土等工程环境中,它对地基基础的深、浅程度要求很高,一般要求地基的深。放坡这种支护形式的适用范围相对较小,这种支护形式广泛应用于三级安全基坑,在施工中常与其它支护方式结合使用。
        6.4运用信息化管理方式
        随着科学技术的发展,信息技术得到了普及,互联网和计算机技术在各个行业得到了充分的应用,改变了行业的发展模式,在深基坑支护的施工管理中也不例外。信息管理在深基坑施工中的应用,可以提高管理效率。信息管理可以对各种数据进行整理和分析,实现长期存储,实现信息共享。信息管理平台的建立可以使各部门了解管理现状,加强各部门之间的合作。同时,在深基坑支护施工现场安装监控设施,一旦发现问题,就可以对施工现场情况进行监督,可以及时到现场进行处理,提供施工现场的安全性。
        6.5引进先进科学设备
        引进先进的科学设备,不仅能够缩短工期,为施工方创造更多的经济效益,同时也给基层工作人员的生命财产安全提供保障,对一些操作较为复杂的施工项目来说,利用这些科学设备能够使一些参数的设定更为准确,工作人员的施工也能够严格按照设计的标准进行。例如在进行注浆施工的时候,对注浆量以及注浆的混合比要有一个细致的分析,这些工作可以充分利用当前的计算机系统来完成,极大程度上节省了人力和物力。需要充分思考相关的制度规章,把每一个环节中的工作都落实下去,确保每个环节都没有因为工作人员的大意疏忽而产生遗漏的现象。新形势下,应该充分借助智能化的科技手段。科学地控制管理工作,其最为重要的作用,即能够对相关的控制事务展开有计划,有目标的规划,并采用最佳的办法去达成。
结束语
        由于建筑工程施工中深基坑支护施工技术较为复杂,且含有多种类型,因此在实际施工的过程中,施工人员要结合实际情况,科学合理的选择深基坑支护施工技术,深入研究建筑工程,全面了解深基坑施工技术的种种特点。除此之外,深基坑支护施工技术作为建筑工程施工的重要组成部分,在当下社会发展中有了越来越广泛的应用,其主要是因为深基坑支护施工技术不仅能提升整体技术操作能力,而且也能有效调整建筑工程施工情况。
参考文献
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