浅谈复杂环境条件下深大基坑支护与降水技术

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:韩晓飞
[导读] 摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,城市建筑工程建设越来越多。
        北京市北京启力岩土工程有限公司  北京市  102206
        摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,城市建筑工程建设越来越多。当下我国城市发展建设十分迅速,各城市都增加了很多大型建筑项目,这类建筑往往拥有较高的施工难度,而且随着地下空间结构的变化,环境条件也越来越复杂,所以必须进行深坑支护施工,基坑支护必须要保证质量与安全。目前工程中经常会遇到管线迁移、施工场地狭小等问题,严重影响了基坑支护施工,因此要保证施工安全与周围建筑物的安全,就需要对基坑侧壁以及周围设置支挡等保护措施。本文针对复杂环境条件下深大基坑支护与降水技术进行分析,明确工程中各个阶段的施工要点。
        关键词:复杂环境;基坑支护;降水技术
        引言
        城市地下空间作为一种新兴的土地资源,近年越来越多地得到人们的关注。基坑工程实施过程中不仅要保证自身的安全,更要采取合适的控制措施以减小对周边环境的影响。而随着我国城市化建设的加速发展,中心城区开发地下空间过程中所面临的环境条件愈发敏感且复杂,基坑设计施工的难度和挑战也随之增大。另一方面,基坑作为地下空间实施过程中的一种临时性工程,在地下室施工结束后便退出工作,成为地层中的废弃物。如何避免临时性的围护结构影响后续地下空间的开发也是基坑设计过程中应着重考虑的问题。
        1深基坑支护施工技术概述
        深基坑支护主要指地下建筑工程施工中,为切实保障周边环境和地基安全所采取的保护措施。在深基坑工程建设和施工中,应将施工人员的人身安全作为重点管理内容,并采取切实可行的地下防护措施,预防严重的坍塌事故。深基坑支护技术在建筑工程施工中发挥着极为关键的作用,能有效提高地基的稳定性和安全性,同时该技术也对施工人员的专业水平提出了较高的要求,施工团队务必高度重视深基坑支护施工技术。
        2深大基坑支护方案与降水方案选择
        一般来说基坑支护的方法有很多种,比如常见的地下连续墙、重力式挡土墙、悬臂桩等等,具体选择哪种方法,还要根据工程实际情况来选择,而且每种方法会有不同的使用要求,像降水深度过大、周围建筑物与地下管线密集的情况,就可以采用锚拉桩等方法,但该方法造价较高,所以要经过详细分析再选择使用。另外降水方案也要根据实际情况来选择,如果是基坑面积大,地下水位埋深较浅,就不能使用轻型井点降水,不但难以满足降水需求,还会对周围的建筑、地下管线造成一定影响。根据实际的施工情况来看,应该采用基坑内轻型井点并名排的方式进行降水,在基坑四周设置轻型井点,然后在基坑修排水沟及集水坑,这样就能起到很好的降水效果。
        3深大基坑支护方案设计与实施
        3.1基坑支护的要点
        在工程当中开展基坑支护设计需要对承载力极限状态下拥有足够的安全系数,从而防止围护结构产生支护失稳的问题,并且有效控制位移量,防止工程在施工过程当中对于周边的建筑物安全造成影响。所以要科学开展基坑支护设计,着力保证支护结构的稳定性,防止基坑产生变形,并且根据周边的环境条件将基坑的变形程度控制在一定的范围之内。在通常情况之下,对于支护结构的位移控制以水平位移为主,主要原因是由于水平位移较为直观并且容易进行监测。在实际设计的过程当中,需要进行基坑安全等级的划分,若针对于基坑周围拥有需要重点保护的建筑物,要做到尽可能控制变形的限值,而这也是一级基坑对于位移控制的要求,针对于工程周围较为空旷并且无建筑物需要保护的施工情况,则对于位移的控制量要求相对宽松一些,通常只需要保证基坑的稳定性便可以,而这也是三级基坑对于位移控制的要求。
        3.2止水帷幕施工
        应采用合理的水灰比及喷射参数,控制水泥用量,以达到良好的止水效果。经过试验,通过控制水灰比及调节施工参数,对不同地层的施工进行指导。通过对施工参数的控制,止水帷幕累计节省水泥800t。


        3.3BIM技术指导锚索施工
        项目成立BIM小组,根据设计图纸、勘察报告,结合基坑周边地下管网环境、周边建筑物基础,进行基坑桩锚支护结构与环境BIM模拟,指导预应力锚索的施工作业,实现基坑与周边基础空间一体化。BIM小组根据结构设计规范对预应力锚索每一个有效碰撞点进行钻孔角度的调整,并实时更新模型,再利用Navisworks进行施工碰撞检查模拟验证,形成预应力锚索施工前期问题报告汇总表,在表中提出针对地下管线及周边建筑物基础碰撞点的优化方案,反馈至设计单位,经设计单位优化,调整锚索钻孔角度,优化锚索自由段与锚固段的长度。
        4深大基坑支护降水设计与实施
        4.1场地条件
        基坑降水设计会受到场地条件的制约,其主要包含工程周围已有建筑物的高度分布以及结构,同时周围建筑物与基坑之间的距离也会对基坑降水设计的方案造成一定影响,此外还需要重点关注工程周围的地下设施,例如:排水管道、光缆电缆等方面。
        4.2疏干井设置
        为了保证深大基坑支护施工安全,必须采取有效的降水技术与方法,针对挖土层范围内的地下水做疏干处理,这样基坑支护施工就能在无水的环境下开展,从而提高施工质量与速度。
        4.3施工场地地下水情况
        基坑降水设计的过程中也需要充分考虑到施工现场的地下水情况,在通常情况下一般分为两种,潜水以及承压水,其中的潜水通常被储存在地表与第一层不透水层之间,属于无压力重力水,从工程实践的过程当中可以知晓,潜水多数来源于大气降水以及地下埋设的下水管道破裂所产生的漏水。而承压水则处在两个透水层之间的含水层中,如果出现水充满此含水层的现象,则代表水具有压力。所以在开展基坑降水设计的过程中要查找相关水文资料,理清施工现场各处透水层以及不透水层向下延伸度以及厚度的分布情况查明地下水补给源的方位、距离以及透水层之间的相互联系情况,只有充分处理潜水以及承压水才能保证降水设计方案的效果。
        4.4止水帷幕
        采用止水帷幕实施截水处理,将产生的多余水分阻隔在外,降低对深基坑结构的影响。止水帷幕处理技术是高压旋喷注浆与深层搅拌技术的融合体,成本低廉,排水阻水效果好,对于深基坑有较好的保护作用。部分深度较深的基坑也可以采用地墙、全套管咬合桩来止水,该方法费用较高,但可以与支护桩二合一进行。就基坑支护结构而言,设计人员和施工人员不仅应关注坑内水,还要重视地表水,后者一般利用排水沟、集水井等设施加以处理,以便基坑开挖施工的顺利推进。
        结语
        综上所述,基坑支护与降水设计在基坑工程中是极为重要的,选择适宜的基坑支护方案,采用合理的降水设计,对整个工程的施工安全及进度有着非常重要的影响。科学而合理的进行基坑支护与降水设计工作,可以全方位保障基坑工程及周边建(构)筑物的使用安全,为地下工程施工创造良好的施工条件,使各个施工阶段能够安全有序的完成施工,从而达到高质量竣工的目标。
        参考文献:
        [1]贾荣谷,阮永芬,刘克文.复杂环境的深大基坑工程安全控制措施[J].粉煤灰综合利用,2020,34(4):24-29.
        [2]王伟娜,楚丽爽.浅谈基坑支护与降水设计在工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,000(015):1091.
        [3]李伟杰,冯生智.浅析基坑支护降水设计及施工工艺[J].建筑工程技术与设计,2016,000(016):2143.
        [4]段玉明.浅析基坑支护与降水工程方案设计[J].城市建设理论研究:电子版,2013,000(001):1-5.
        [5]李雁峰.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理研究[J].工程技术研究,2019,4(3):143-144.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: