杨海林
中国联合工程有限公司
摘要:基坑挖掘与基坑围护质量直接影响了项目建设质量,同时基坑施工作为基础工程,其建设水平影响着项目建设速度,因此提高深基坑作业水平极为重要,施工人员不断研发新技术,解决传统技术带来的安全问题,新技术应用未来会向着智能化检测水平、标准化方向发展。
关键词:新技术;深基坑安全;应用
引言
基坑挖掘与基坑围护质量直接影响了项目建设质量,同时基坑施工作为基础工程,其建设水平影响着项目建设速度,因此提高深基坑作业水平极为重要。常见的深基坑安全问题有挡土支护结构变形或者损害、基坑地基的变形或者损害,支护结构或地基变形引起的周围建筑损害或者变形,如何解决这些问题?
一、深基坑典型事故产生原因分析
深基坑施工是指开挖深度超过5米,或者地质条件较为复杂的基坑开挖工程,主要包括土方开挖、支护工程以及降水工程,是一项综合性很强的系统性工程,其中支护工程作为临时结构,在地下工程施工完成以后,需要拆除。深基坑施工作业中发生安全施工,主要是因为以下几个原因产生:
1)思想上不重视,片面的认为基坑施工作业中属于临时性结构,没有充分意识到其重要性、复杂性和安全性,导致安全事故多发。
2)深基坑施工协调配合性差,深基坑施工是一项综合性工程,需要勘察、设计、施工、检测以及监理等多个方面,相互配合保证其质量和施工安全,但是在施工过程中若有一方面存在失误,容易引发安全事故;
3)规范性差,深基坑工程实现了挡土、支护、防水、降水和土方挖掘等多个环节,在这个过程中给任何一个环节的违规操作都会带来极大的安全隐患。
4)施工人员的业务素养,施工人员作为深基坑作业的直接主体,其业务水平直接影响了作业水平。在深基坑作业中,涉及到力学、结构学、水文地质等多个方面的知识,同时有要求施工人员有着丰富的施工经验,若经验不足、知识储备不够,施工作业质量差,引发安全事故;
5)不稳定性,深基坑施工是一项理论和实践相结合的工程,在这个过程中工程项目是多变的,并没有一种万能的理论计算公式,保证基坑作业质量。
二、新技术控制应用
2.1 支护新技术在深基坑安全控制中的应用
支护工程作为深基坑安全控制体系中重要的组成部分,新技术在支护工程中应用重单纯的工程保护,逐渐向环境保护,保护周围环境方向转变。张卫、陈善民(2015)研究预应力鱼腹梁式钢支撑和旋喷搅拌加劲桩两种新技术在深基坑支护中的应用,其中预应力鱼腹梁式钢支撑是基于预应力的原理,结构包括鱼腹梁、对撑、角撑、立柱、横梁、拉杆、三角形节点、预压顶紧装置等结构,有效解决传统混凝土内支撑、钢支撑施工周期长、拆卸困难、无法回收利用等问题。旋喷搅拌加劲桩是经过旋喷搅拌和加筋形成的斜向水泥土桩,能够有效改善松散软土的力学性能,提高土体的粘合力,加大土层接触面积,实现了基坑加强加固工程,减少基坑变形,降低事故发生率。吴展航(2018)研究新型土钉墙技术在支护工程中的应用,与传统的土钉墙技术相比,其为止水型土钉墙、加强型土钉墙以及钢管注浆型土钉墙,利用新型土钉墙技术提高了基坑边坡强度和稳定性,同时其能充分应用土体自承能力,成本降低,简化施工。王运东(2012)研究了H型钢板桩+预应力锚杆在深基坑中的应用,利用H型钢板桩,在基坑达到正负零时,回填完拔出,造价相对其它支护形式较低,安全性更高。
2.2 监测新技术在深基坑安全控制中的应用
深基坑施工作业水平和施工测量技术有着直接关联,因此应用监测新技术十分重要。
监测新技术主要是监测新设备的应用,施工单位以及相关研发机构不断推出新的监测设备。深基坑监测主要包括沉降观测、水平位移测量、围护体(土体)测斜监、内力测试、分层沉降观测。李静,仝兴华(2004)利用信息识别技术,对整个深基坑施工进行实时监测,并建立饿了实时监测、参数识别、预测分析、动态控制一体的监测系统,保证整个深基坑工程安全。尹文斌,邓明胜,王建英等(2009)利用计算机信息技术对基坑变形区进行实时监测,掌握基坑受力变形,完成对钢支撑轴力的24h不间断数据传输,监测水平得到极大改善,确保了工程安全施工。在监测技术应用中,必须要通过全面监控量测技术,对深基坑施工过程中任何一个环节进行检测,掌握周围环境和支护结构的实时动态,保证工程安全可靠的控制范围之内。
2.3 挖掘新技术在深基坑安全控制中的应用
刘学庆,生鸿杰,姜凤传(2012)利用控制爆破技术,合理安排开挖孙旭,设计孔网参数,做好防护措施,选定爆破参数。控制爆破技术在复杂地质或者硬底质挖掘中应用广泛,随着爆破技术的成熟,控制爆破挖掘深基坑应用水平越来越高,确保基坑以及周边建筑安全,既保证了安全高效,又有良好的经济效益。
2.4 BIM技术在深基坑工程安全控制中的应用
BIM技术在深基坑工程施工中的应用,将BIM技术引入深基坑工程的辅助建设,实现了BIM技术的工艺优化路径,通过实例验证了BIM技术在深基坑施工中的优势,可以保证深基坑施工的质量和安全性,在一定程度上控制施工进度,并可以节省部分成本。
三、深基坑安全控制发展趋势
3.1 智能化监测方向发展
随着互联网技术的发展,各种监测手段不断革新,传统的信息传输和分析已经无法满足复杂的施工作业环境。利用大数据处理技术、信息技术、传感器技术、远程监控和控制平台,完成深基坑安全施工监控,风险分析,提出解决措施,继而保证深基坑安全水平。
3.2 新技术研发
深基坑在施工方面仍有诸多不足,单纯的某个环节提升,对于深基坑安全控制影响较小,必须要全面提升,因此施工企业必须要结合施工经验,鼓励技术人员加强新技术研发,与高校、科研院所展开合作,推动新技术在深基坑安全控制方面的应用水平。
3.3 标准化发展
检测新技术、爆破新技术在深基坑安全控制方面的应用,需要实现流程的标准化,保证施工的规范性和可行性,继而提高施工稳定性,保证施工安全。
3.4 复合型人才培养
从上文了解到深基坑安全事故重要原因之一是员工业务素养问题,因此加强深基坑安全控制的重要环节是培养复合型人才,提升员工业务素养。施工企业可以定期组织培训班,培养员工深基坑施工安全操作规范,提升员工安全意识;同时招聘有经验的施工人员对新入职员工进行经验传输,建立系统的传帮带培训体系,保证施工人才输出。
结束语
深基坑作为重要的辅助性工程,建设质量直接影响着工程建设水平。因此研究人员、施工人员不断研发新技术,解决传统技术带来的安全问题,新技术应用未来会向着智能化检测水平、标准化方向发展。深基坑新技术在应用必须要结合施工环境,结合工程实际情况,合理选择施工作业设备,调整作业参数,保证深基坑安全控制水平。
参考文献
[1] 张卫, 陈善民. 新型支护技术在深基坑工程中的应用[J]. 施工技术, 2015, 44(1):40-42.
[2] 吴展航. 新形势下基坑监测技术在深基坑中的应用分析[J]. 四川建材, 2018, v.44;No.210(02):97-98.
[3] 王运东. 浅析永久边坡加固处理方法[J]. 科学技术创新, 2012(13):230-230.
[4] 李静, 仝兴华. 信息识别技术在深基坑施工中的应用[J]. 石油大学学报(自然科学版), 2004.
[5] 尹文斌, 邓明胜, 王建英,等. 自动监控技术在某深基坑工程中的应用[J]. 施工技术, 2009, 38(003):89-92.
[6] 刘学庆, 生鸿杰, 姜凤传. 控制爆破技术在深基坑开挖中的应用[J]. 市政技术, 2012, 30(005):140-141.