左培元,李丕伟
中国建筑第六工程局有限公司西北公司(安装公司) 陕西西安 710000
摘要:高层建筑以及地下工程的蓬勃发展使得深基坑工程变得越来越重要。深基坑工程实施的效果直接影响到将要建设的建筑以及地下工程的质量。此外,深基坑开挖对于周边建筑以及环境的影响不可忽略。基于此,本文主要分析了深基坑开挖对支护结构的影响。
关键词:深基坑;开挖;支护结构;影响
引言
由于高耸建筑的不断出现,深大基坑越来越多,对深基坑支护的要求越来越高,在保证安全的前提下,承建方越来越对减小成本、缩减工期、提高与施工衔接度有了更高的期待。这就要求我们在考虑到基坑支护工程复杂性的同时,不断探索新的支护形式,新的支护材料和新的支护设计理论,为更多、更高、更大的标志性建筑顺利拔地而起做好我们岩土工程工作者。
1深基支护工程特点分析
1.1复杂性
建筑工程项目施工前,应先做好工程勘察工作,且在基坑施工区域完成岩土压测量工作,专业人士应根据规范要求和相应的软件进行准确计算。在工程勘察过程中,由于勘察手段和工作量的局限性,只能展现大部分岩土的性质,无法准确获得全部岩土物理力学指标。工程施工阶段,环境、土壤和气候等因素均会产生较大的变化,工程地质条件也随之发生变化,所以说深基坑支护施工具有极强的经验性、系统性和复杂性。
1.2影响因素较多
目前,我国十分重视深基坑支护工作,工程建设也取得了较大的发展,但依然存在基坑失稳的问题,且失稳率在3成以上。出现该问题的原因具有多样性,如前期工程勘察方案不完善,或者只针对拟建物进行勘察,而没有对基坑支护进行专项勘察,导致岩土数据不可靠,工程施工设计不合理;另外,施工监管不力和工程施工不规范等[1]。
1.3地域性
深基坑支护施工中,应结合工程实际改进施工质量。我国土地广阔,不同区域的地理情况存在明显的差异,因此地质条件差异也十分明显。不同地区的岩土具有不同的特征,由于岩土是影响深基坑施工效果的主要因素,为此,工程人员要结合不同地区的岩土特点采用相应的深基坑支护技术和形式。
2深基坑开挖施工技术
2.1明挖技术
规划基坑施工区域,直接在地表处开挖并向内部推进。明挖技术的应用特点在于操作简单、施工便捷,局限之处在于扰动性影响明显,施工期间伴有粉尘污染、噪声污染等问题,应采取有效的控制措施[2]。
2.2暗挖技术
根据基坑开挖施工面积,合理规划若干个施工点位,于该处有序向下挖掘,待各点的实测挖掘深度达到设计值后,再转为纵向挖掘的方式,逐步从基坑底部向上推进。通过暗挖技术的应用,可有效解决明挖技术应用期间所存在的噪声污染问题。根据现场施工情况,共确定4个挖掘点,配套支护和防水措施,给基坑的开挖提供安全保障。完成挖掘作业后,随即组织回填,缩短中途的间隔时间,以免发生塌陷事故。
3深基坑土方开挖的施工原则
为了能够准确的定出基坑挖掘的放坡距离和边线,需要通过测量放线进行数据的确定。在施工前,需要考虑到长度、深度以及开挖的先后顺序的设计要求,并且要通过挖掘机展开逐层分布的施工模式。机械挖掘期间,每天的土出量应当达到3200m2/d。并且在挖掘机挖掘的过程中更要考虑到对基坑支护面的保护问题,需要做到在现场备有自卸汽车,能够随时将挖出的土方运走,以起到保护基坑支护面的作用。当挖掘机作业深度达到工程桩部位的土方时,是绝对不允许对工程桩进行破坏的,所以也需要对工程桩采取必要的保护措施。
当挖掘机作业到底板垫层标高的时候就需要结合使用小型的挖掘机与人工的挖掘不断配合,使出土能够及时地运出。挖掘结束后需要即刻对垫层开展施工,倘若不能立即开展垫层的施工,则需要做好28cm-33cm的土地厚度的预留。在大部分基坑土方工程施工结束后,就需要利用人工就行小面积的开挖,挖掘机也就自然不需要了。在开挖工作达到基底的时候,需要及时的用C20素混凝土,做120厚的封底。在阴雨天对开挖工程进行施工时,需要在边坡顶面的四周与外侧的基坑底面做好环形的排水沟以及集水井的设计,以满足对雨水的排泄的需求并能够有效地地防止地面的雨水进入基坑及混入水流中。所以在雨水天气,基坑的施工需要展开分段性的开挖,每挖好一段基坑便浇筑一段的垫层[3]。
4深基坑开挖对支护结构的影响
4.1围护结构失稳
围护结构失稳是深基坑开挖施工过程中最常见的施工问题,也是可能造成严重施工事故的潜在风险。多数的围护结构失稳是由于施工未严格按照要求进行,导致不同位置的围护结构所承受的周遭水土共同作用力不均匀,稳定性有所差别,从而导致了部分围护结构所承担的力过大而使得部分结构失稳破坏。
4.2开挖基底隆起
基底隆起的现象主要出现在地下水位较高的软土地区。地基土的含水量大,地基土软弱且承载力低,从而很容易导致施工过程中支护结构的嵌入深度不足,同时,水头差导致的开挖面下方的水压力较大,从而导致基底的隆起,破坏整体的支撑结构。
4.3路面开裂、坍塌
实际施工过程中,深基坑开挖工程的开展对周边地面的影响是十分明显的。由于在开挖施工过程中,路面一直处于受拉的力学状态,很容易产生路面裂缝。若遇到比较复杂的地质条件,还有可能发生涌水、涌砂的现象,严重时会引起路面部分坍塌[4]。
4.4周边建筑开裂、破坏
若在建筑密度比较高的地区进行深基坑工程的实施,要严格控制基坑的变形,因为一旦对基坑变形的控制不到位,会对周围建筑的基础稳定性产生严重的影响。此外,基坑开挖过程中由于要对地下水位进行调节,若地基土为含水量较高的软土,则会产生地基土沉降。周边建筑若在建设过程中对此类软弱土的加固改良没有做到位,很容易由于不均匀沉降而导致建筑构件开裂。
5深基坑开挖施工优化措施分析
5.1对深基坑施工过程的安全控制要加强
安全施工是深基坑开挖施工的重点,因此,开挖前需要首先做好相关的施工地点的调查和研究工作,确认并掌握施工现场的各种信息,随后结合施工现场的实况根据工程特点与实际需求制定合理的施工方案,加强相关组织人员的管理工作,在施工中根据实况做好指导。需要做好施工现场技术人员的专业指导及技术培训工作,细分工作量,将工作明确到岗,建立健全完备的应急预设方案制度,且应定期做好施工中的检查和监督工作,确保施工能够如序进行。
5.2对施工的机械设备进行相关的管理工作
机械设备是深基坑施工中主要使用的作业工具,因此,在工程施工过程中机械的正常投入使用是最基础的物质保障基础。在现场施工时须保证操作人员的规范操作,作业结束后,需要安排专业工作人员对设备进行检修保养,延长设备的使用寿命。
结束语
近年来,社会处于快速发展阶段,为了使城市居民对于交通、停车、商业等功能需求得到充分满足,深基坑工程越来越普遍。与此同时,多种深基坑形状、支护结构、规模和深度等情况出现。由于深基坑工程具有较高的复杂程度,一旦周边环境条件比较多时,只考虑深基坑的安全性是不够的,还要将周边环境各个条件的安全性纳入安全性能的范围之内。
参考文献:
[1]许成杰.深基坑开挖对周边环境的影响研究[D].长春:吉林建筑大学,2019.
[2]刘俊呈.基坑开挖对周边环境的影响研究[D].长沙:长沙理工大学,2018.
[3]范东岭.基于坑角效应的深基坑开挖对围护结构变形的影响研究[D].成都:西南石油大学,2016.
[4]马茜濛.深基坑施工对周围环境的影响分析[D].石家庄:石家庄铁道大学,2014.