市政工程深基坑施工技术难点与突破途径

发表时间:2020/12/14   来源:《建筑实践》2020年25期   作者:李彦卿
[导读] 随着城市化进程的不断加快与人们生活水平日益提高,市政建设工程关

        李彦卿
        天津路桥建设工程有限公司  天津市300381
        摘要:随着城市化进程的不断加快与人们生活水平日益提高,市政建设工程关系民生而备受瞩目。深基坑施工效果是影响市政建设工程顺利与否的重要因素,深基坑支护技术即是施工难点也是建设重点。本文结合市政工程建设,对深基坑施工技术难点进行了刨析,形成了针对性的应对方案,以便在施工过程中发挥技术优势,为深基坑安全施工提供保障。
        关键词:市政工程;深基坑施工;技术难点
        引言
        市政工程深基坑施工技术直接决定深基坑的安全生产和施工质量。全面掌握深基坑技术难点,积极突破,强化对深基坑施工技术应用的过程控制,为市政工程整体水平的提高奠定坚实基础,从而提高市政工程的经济效益与社会效益。
        1.市政工程深基坑支护结构类型
        深基坑工程主要包括开挖、降水以及支护, 是一项综合性的系统工程。影响深基坑支护设计的因素有:基坑开挖的深度、支护结构的刚度、土体的变形模量、支撑位置、基坑周围的水环境、基坑开挖的时空效应等。深基坑支护方法选择应遵循以下原则: (1) 安全可靠性强; (2) 经济成本合理; (3) 减少对环境的污染; (4) 根据地形地貌选择, 以求施工方便; (5) 根据规范要求进行施工设计。常见深基坑支护类型见下表:

        深基坑支护结构类型还有很多,对于深大基坑, 传统单一的施工工艺, 在造价和工期上都很难满足业主的要求。因此, 在设计结构类型的选择上, 应对不同支护形式相互组合、优势互补, 以节约成本和缩短工期。
        2.市政工程深基坑的施工技术难点
        2.1市政工程不同的深基坑位置,决定了不同的现场地形,就有不同的工程地质和水文地质条件,因为地质结构的改变,设计和施工方案也会因此受到影响,从而给深基坑支护施工带来一定的难度。
        2.2同一深基坑支护结构也因不同土质地层力学指标和含水量的不同,给支护结构受力情况增加了不稳定性,从而影响支护结构的施工难度,不利于提高工程质量和深基坑支护技术的创新。
        2.3从周边环境条件以及施工影响的范围来看,深基坑施工的复杂性和不安全因素都具有一定的风险和挑战。毗邻的建(构)筑物、地下管线在深基坑施工影响的变形下如何能有效地进行运行,同样是深基坑支护施工的难点。
        2.4深基坑施工过程中,随着基坑内降排水深度的增加,土方开挖将会使坑内荷载急剧减少,受坑外水土压力的影响,基坑支护结构和基底土层会因承压水的作用而产生突涌现象,因而会对支护结构或施工造成很大的风险。
        2.5市政工程深基坑施工属于危险性较大的工程,具有深、窄、长等特点,作业空间小还经常存在立体交叉作业,这给施工管理和风险管控带来一定的难度。
        3.市政工程深基坑施工技术的应用及突破
        3.1深基坑工程开工前应具备的条件
        ①深基坑工程开工前必须取得施工许可证,并办理了施工安全监督手续。
        ②深基坑支护、降水以及开挖专项施工方案应经专家论证通过并出具书面报告。
        ③建设单位应委托第三方监测单位对深基坑施工进行监测。
        ④深基坑施工影响范围内的建(构)筑物、地下管线以及其他市政设施进行有效地保护。
        3.2重视深基坑降水与排水工作
        对于深基坑的开挖及维护,降水起着至关重要的作用。对在复杂环境条件下深基坑的降水主要包括深基坑降水计算和降排水设计两个方面,其中降水计算又包括基坑涌水量计算、降水井点数计算两项内容;降排水设计则包括降水井、排水管的布置以及井管内含砂量的控制等内容。
        基坑降水以管井降水为主,排水沟明排为辅。降水井直径为?30 cm,采用多孔混凝土管,并辅以滤网,沿基坑边线布置在基坑内部。水位降深在满足施工要求的前提下,尽量选择较小水位的降深,一般降到操作面下0.5 m即可(有特殊要求的除外),这样可最大程度上避免降水对地层的影响,不至于造成地基承载力下降。
        3.3基坑开挖流程及标准化作业
        对于深基坑施工而言,由于施工环境的复杂性和变化性,且深基坑的施工流程也比较烦琐,包括挡土、防水、围护以及挖土等,这些对于深基坑的施工质量都起着决定性的作用。因此,基坑土方开挖必须具有一整套明确的工艺流程以及施工作业指导标准。①施工方案是经过专家论证通过后具有一定的科学规范性以及可实施性。②安排专业的技术人员将施工方案编制成清晰明了的施工图纸,以此作为施工操作人员的施工标准。③建立健全的施工管理规范,严格按照标准要求进行操作施工,保证施工作业的标准化。
        3.4对深基坑结构施工进行全过程监控
        ①基坑施工过程中的影响因素较多,通过对基坑施工进行监测,不仅有利于工程项目的顺利开展,还能为评价支护结构稳定可靠性提供依据。基坑监测的主要内容:基坑周边的建筑物的倾斜、位移、裂缝等,以及周边地下管线变形;坡顶水平位移、坡顶竖向位移、围护墙及土体深层水平位移等;支撑内力、锚杆、土钉拉力;墙后地表竖向位移;基坑地下水位;监测点的布置。
        ②具体监测过程中需要注意:要将沉降基准点设置在周边固定位置,测量时应保证其精准度;支护结构的水平和竖向位移是工程监测的重点,因此在基坑支护中间及四角位置均设置观测点,且观测点的间距不大于20m;监测工作需要根据变形以及沉降量变化情况适当调整,并对照设计单位确定的监控量测报警值不断地进行跟踪监测;及时观测地下水水位变化情况。
        ③结合工程水文地质条件,针对深基坑施工的动态监测结果进行分析总结,对深基坑支护结构位移大小和变化速率进行比对,分析发生数据变化的原因,评估实际施工过程中的风险性,及时发现潜在的风险因素,在问题发生以前就采取相应的措施,及时消除安全风险点与质量风险点。
        3.5做好施工安全管理,制定险情应对措施
        深基坑安全管理需要有预案,有措施,有制度,才能将安全管理工作置于可控状态;因此,通过摸索基坑施工安全管控基本规律,结合具体工程特点制定科学、针对性强的基坑安全监控方案和应急预案是深基坑施工安全管理的基础。
        根据工程的特点及基坑施工工艺的实际情况,组织对危险源和环境因素的识别和评价,制定相关应急准备和响应工作程序,具体为:危险源及环境因素辩识、评价→编制应急预案(需要定期评审、修订)→成立抢险领导小组→组建抢险队、救护车→配备应急物资、设备→应急知识教育培训→实施应急预案。针对基坑施工可能发生的事故情况引发伤害和其他影响(如基坑坍塌、物体打击、高处坠落、触电等),必须及时采取抢救行动和补充措施,使其得到最大限度地减少伤害和损失。
        3.6制定完善的施工管理制度
        在进行深基坑施工时,应根据工程实际情况,制定完善的施工管理制度并进行全面落实。施工管理人员应根据现场的具体情况,做好及时反馈工作,分析原因做好施工管理措施。①建立工程项目信息化施工管理,可以包括施工人员进场教育培训、出入基坑、安全交底以及施工作业等信息,为工程项目提供了数据化动态管理。②建立深基坑施工期间的项目领导带班制度,为加强安全生产提供了保障。③实行基坑施工工序分步报验制度。深基坑施工工艺复杂,为保证工序交叉作业能够按照正常的工艺流程进行,对每步工序作业完成后及时进行检查验收,并形成施工记录。
        结语
        随着市政建设的快速发展,深基坑的施工理论和施工经验也在不断积累和完善。深基坑施工技术的运用,能够确保施工过程中结构的安全性,对周围建筑物及地下管道的影响降至最低,防止周边路面塌陷、建筑物损坏、地下管道破坏等各种问题的发生。因此,施工人员要积极重视深基坑施工技术的运用,并对其中的施工难点、施工措施、注意事项等进行深入研究,从而降低施工单位的施工成本,提高施工单位的经济效益。
        参考文献
        [1]刘堰陵.谈岩土工程深基坑支护的设计与施工及其优化过程管理.工程建设与设计,2020(11).
        [2]王伟.市政施工中深基坑支护技术施工的难点与突破途径.技术与市场,2020(06).
        [3]张晓鑫.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术探讨.建筑工程技术与设计,2019,(33).
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