水工建筑开挖与支护方法研究 谢营

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:谢营
[导读] 摘要:在深基坑施工中,可以选择性的采用各种支护方法。
        北京市密云水库管理处  北京市密云区  101500
        摘要:在深基坑施工中,可以选择性的采用各种支护方法。其中,由于各种支护方法的应用范围不同,所以其最终效果也明显不同。同时,由于建筑工程的复杂性,高层建筑规模的不断扩大和发展,基坑的建设也带来了新的问题。因此,有必要根据建设项目的实际情况合理选择深基坑支护技术。本文主要分析建筑工程中深基坑施工中的组合支护技术。
        关键词:水工建筑;开挖与支护
        引言
        随着国内外工程建设需求扩大,大量的岩土工程及地下工程建设广泛兴起,尤其是改革开放以来,经济活动的规模不断扩大,工程建设飞速发展,涌现出许多工程地质情况复杂的深基坑工程,从而对深基坑开挖与支护提出了极大的挑战。
        1水工建筑深基坑支护工程施工特点
        1.1复杂性
        在当下,为了方便人们的生活起居,水工建筑通常会建造地下室来满足人们对于多元化生活的追求,在对地下室进行施工作业时,就需要通过深基坑支护施工操作来确保施工的高效开展。通过对深基坑支护工程的施工要点进行详细分析,可以发现整个工程具有多变性与复杂性的特点,所以这需要施工者在面对不同施工需求时及时改变施工的操作方法。通过分析深基坑支护工程的各种复杂因素,可以发现以下几点问题:第一,一般情况下,深基坑支护工程的施工地点周围都存在着其他建筑设施,在对支护工程进行施工时,或多或少都会给周围建筑带来一定的影响。所以,这就要求设计者在设计施工图纸之前考虑到周围地质环境、管道设施等因素的影响,以此来确保周围原有建筑物的安全稳固。第二,为了使建筑的根基稳定,在进行深基坑工程施工时,地下的挖掘深度最少要超过 5 米且越深越好。然而挖掘的深度越大,其出现的地质环境也就更加的复杂,施工的难度也就因此而加大。第三,不断加快的城市化进程致使土地资源急剧减少,这也限制了深基坑支护工程的施工范围。
        1.2深基坑的支护工程的技术性
        深基坑支护工程在深入地下进行操作时具有一定的技术性。在整个深基坑支护工程进行施工的过程中,工程施工的各个细节都需要专业的技术知识作为支撑。通过加强对每个施工要点的检查与管理,以此来保证工程可以安全稳定的开展。在进行深基坑支护工程施工作业之前,最先要做的就是考察施工地周围的环境,在这之后再根据考察的实际情况设计施工方案[1]。其次,由于施工现场存在着不同的施工环境,所以这就需要施工者及时改变施工技术来进行操作。在对支护工程进行施工时,一定要严格遵守施工的各种标准与要求,一旦某一施工环节出现失误,这就极容易影响工程的施工质量,甚至会造成严重的施工事故。
        1.3 深基坑支护工程变化大风险大
        由于深基坑支护工程本身就要在地下进行施工,再加上地质条件复杂多变等因素的影响,施工人员不仅要忍受低温的侵扰,同时还要防止各种不确定事件的发生,这一方面不仅会延长整个施工的时间,另一方面也确保工程的整体质量。与此同时,天气,地质、人为等各种因素的影响会严重延缓施工的进度,在这些因素之中,影响最大的因素是天气,特别是沿海地区,一旦发生暴雨天气,不断聚集的雨水会导致基坑出现排水阻塞的现象,周边土壤长期浸水,土质松软,容易引发坍塌等灾害,严重威胁了施工人员的安全。所以,与其他建筑工程相比,深基坑支护工程的风险也相对较高[2]。
        2基坑开挖技术分析
        2.1降水抽灌一体化
        (1)施工回灌井时,先进行回灌试验,分析地下水回灌条件下渗流场和沉降的变化特征,并明确回灌压力、回灌量、回灌井结构等回灌参数,为控制周边水位和沉降变化的地下水回灌措施的可行性和有效性提供工程检验数据。(2)根据现场回灌试验成果,对回灌方案进行调整并施工。(3)基坑开挖过程中,加强观察临近保护性建筑的观测井 / 回灌井水位,待观测水位降大于 2 m 时,启动回灌装置,进行抽灌一体化。


        2.2多种开挖机械的合理配置
        基坑整体的挖土方法决定了挖土机械的选择,同时挖土机械的不同又决定了每层土壤的挖土方式不同。对于深层土,若采用抓铲较大的作业半径,可实现盆式挖土工艺,但其对支撑间距有一定要求,当支撑间距较小时无法使用。由于基坑内的土方需要小挖机进行翻土,这就需要考虑挖机的土方能力和尺寸。
        2.3基坑土方开挖策略
        考虑到土体的流变性作用,应尽快挖土,让基坑缩短无支撑的暴露时间,以便更好地控制基坑变形的发生。同时还要考虑到土体的触变性,减少挖土时产生的扰动对下层土体的影响,避免被扰动区的土体强度降低所带来的土体变形。基坑的开挖方式中还必须考虑钢系梁、格构柱与钢支撑的空间关系、抓斗与支撑的几何空间关系、坑内小挖机在支撑安装时的停放位置、坑内小挖机的吊装空间等因素,结合坑边留土护壁工艺,提出相对应的开挖方法。本工程结合斜撑与对撑的布置方式,采用了小范围开挖法。该方法能够保证在角部空间效应最弱的 2 点(最外侧斜撑处空间效应最弱、变形最大)处,留有有效的留土护壁宽度,与此同时,事先挖除最大开挖量的土方,以保证角部的土方开挖时间最短,围护的无支撑暴露时间最短,变形控制最佳,同时不影响挖机的停放[3]。
        3支护工程施工管理措施
        3.1做好设备材料质量检查
        在对深基坑进行支护施工时,施工者都会使用大量的设备与材料,为了有效保障深基坑工程支护工程的质量安全,就需要对使用的材料与设备进行严格的管控。比如,在对设备进行检查时,检查人员需要严格参照设备的参数标准,对设备的型号、功率,使用要求进行严格的检查,一旦发现问题,立即退回问题设备。在对使用的施工材料进行检查时,一定要做好防护措施,不仅要确保施工材料的质量,同时也要预防材料因受潮而出现生锈结块的现象。
        3.2 加强设计管理
        在整个工程开始之初,设计人员的设计思路也会给工程的整体质量带来一定的影响。大部分的施工企业在进行深基坑支护时都会采用重力墙支护、土钉墙支护、放坡及支挡支护这四种支护技术,不同的施工场地所采用的支护施工技术也有所不同,这一方面可以减短施工的时间,提高施工的效率,另一方面也可以确保整个施工工程的安全与可靠[4]。
        3.3科学选择支护方式
        深基坑的支护方式一般都分为高压旋喷桩、钻孔灌注桩等几种方式。不同的施工场所采用的支护方式也有所不同。所以,这就要求施工单位在进行施工之前对施工场所的地质、水文、大气环境做好充分的了解,以此来确定采用哪种方式来对深坑进行支护,这不仅可以简化施工的操作步骤,推动工程的快速开展,同时也可以提高工程整体的施工质量[5]。
        结束语
        综上所述,现阶段,水工建筑工程的开挖支护施工面临许多不确定因素,基坑深度增加,施工条件复杂。为了保证深基坑施工质量,应综合考虑施工项目的实际情况、地质条件、周围环境等因素,合理选择喷锚支护,桩锚支护和自支护等组合支护技术。同时,在深坑的实际施工中,应加强对施工过程的控制,充分利用复杂的支护技术,保证施工项目的整体质量。
        参考文献:
        [1]蔡彦宏.房屋建筑支护工程技术施工[J].四川水泥,2021(04):184-185.
        [2]何林文.建筑深基坑工程中组合支护技术的运用探究[J].四川水泥,2021(04):240-241.
        [3]张敏,张威龙,徐燕,沈世伟.“深基坑开挖与支护”教学方法改革探讨[J].科技与创新,2021(06):93-94+98.
        [4]王延超.高层建筑模板支护的施工措施[J].房地产世界,2021(05):75-76+85.
        [5]关浩发.水工建筑开挖与支护方法研究[J].智能城市,2020,6(14):130-131.
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