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建筑工程深基坑施工问题和应对策略探析

2014-12-25秦燕军

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:施工问题深基坑应对策略

秦燕军

摘要:深基坑建设是当前建筑工程施工中最主要的建筑施工之一,一旦深基坑工程出现质量等问题,对整个建筑工程的施工过程都会产生不容忽视的负面影响。为了保证建筑的稳定性,基坑的深入越来越高,深基坑施工也逐渐成为建筑工程施工的难点与重点。本文通过对现阶段建筑工程深基坑施工问题的分析,提出了相应的应对策略,供有关人员参考。

关键词:建筑工程;深基坑;施工问题;应对策略

中图分类号:TU198文献标识码: A

一、建筑工程深基坑施工特点

深基坑工程是建筑工程重要的组成部分,是一项复杂的综合性工程,在施工过程中,需要综合各方面的因素,这给施工增加了诸多的难度,需要各方面技术人才共同参与、相互配合。所谓的深基坑,与建筑基坑的深度有直接的关系,根据基坑周围地质条件、环境以及施工技术水平,一般来说,将基坑开挖深度大于5米,或者地质条件差,周围管线复杂、地下区域宽的基坑称之为深基坑。目前,绝大多数业内人士将基坑深度超过5米的基坑称作深基坑。

深基坑工程施工特点具体体现在以下几个方面:(1)深基坑施工是一项复杂的综合性工程,涉及领域较广,包括建筑学、力学、测量技术、结构力学、岩土工程、计算技术等等;(2)土方开挖时深基坑施工的重点,在具体施工过程中,土方开挖速度与步骤的合理性关系着整个深基坑工程的质量;(3)深基坑支护结构属于临时性结构,具有风险大、安全储备低等特点;(4)不同城市深基坑施工具有明显的差异,及时同一个城市的建筑工程,由于地质条件、周边环境等因素的不同,基坑施工也存在明显差异,需要根据具体地质条件以及实际情况,因地制宜;(5)基坑工程施工对周边的环境以及地下管线具有一定的影响,甚至会影响周围建筑物的施工功能,所以在土方开挖过程中,要综合各方面的因素,包括周边交通、开挖土方弃土点安置等等。

二、建筑工程深基坑施工问题

(1)土方开挖不当

如果土方开挖技术要求不高时,不易发现问题,而土方开挖技术要求较高时,则发现问题的可能性较大。主要表现在施工过程中协调工作难度大,容易出现抢进度、开挖施工工序不合理、现场管理混乱、施工信息化管理水平低等问题,从而出现施工险情,给建筑工程深基坑施工带来危险。

(2)支护结构整体失稳

在松软的地层环境中,当基坑平面范围较广,就容易致使作为支护结构的板桩墙插入深度达不到预期标准,或者在施工时其对接处的几何形状和相互连接情况达不到要求,使得受力支撑位置不恰当,支撑与围檩系统结合不够牢固,板桩墙产生位移过大,墙体就会发生前倾或后仰,导致基坑外土体大滑坡,支护结构系统整体被破坏而失稳。

(3)管涌及流砂流土

含水砂层中存在基坑支护结构,在基坑开挖过程中,板桩墙内外会形成一定的水头差,当动水压力的渗流速度过大,超过临界流速,或者水力梯度过强以致于超过临界梯度时,就会引起管涌和流砂的现象。本应该存在于基坑底部或者墙体外面的大量的砂随着地下水的涌上而被冲入基坑,导致基坑平面发生塌陷,同时也会使墙体因为受力不稳产生偏移,进而引起整个支护系统的崩溃。还有时开挖面下有薄不透水层,而其下是一层有承压水头的砂层,当薄不透水层无法抵挡水头产生的压力,就会在渗流作用下被切割成小块脱离原有的为之而形成流土,这也会造成支护结构的崩坍破坏和不稳定。

三、建筑工程深基坑施工问题的应对策略

(1)施工前的管控措施

1、分析地质勘察报告

施工前应该对工程的地质勘察报告进行认真的分析研究,充分考虑挖土深度范围之内的不同土质物理性能和地下水位的现状,特别实在地下水丰水期开始投入施工的项目,同时注重选择相应的土方开挖、稳定的支护结构以及应对降水的方案。应该事先对基坑支护结构的承载能力的上线进行计算,同时,检验基坑周边环境和支护结构的可承受变形程度。在确定了详细的施工方案之后要及时对全体参与施工人员进行安全教育和技术安排。

2、勘察基坑周围的建筑物

勘察基坑周围建筑物在深基坑开挖之前是否已经存在倾斜、裂缝、使用不正常等等会对工程造成不利影响的情况,可以通过拍摄现场环境照片、绘图等手段收集有关资料,有需要时还应考虑邀请有资质的单位对基坑周围的建筑物进行分析鉴定。对于距离深挖坑边缘较近的地下管线等等应当事先加固或者采取其他相应的保护措施。

3、选择和确定切实可行的施工方案

根据基坑经过勘探后呈现的实际情况来选择安全可靠的施工计划案,并邀请各种专家进行方案评析。对于地质条件并不是非常有利于开挖的地段,比如软土地基、松杂填土地基,或者开挖坑边距离周围的地下管线或者建筑物比较近时,应该尽量选择排桩或地下连续墙支护结构,避免选择土钉墙支护结构,并相应的计划出安全应急预案。

(2)提高土方开挖的合理性

在施工点,相关施工人员需要对地质条件、周边环境等进行详细的了解,确认施工区域内地下管道、线路分布情况等。

根据地质勘察报告具体情况,并根据深基坑工程的实际要求,确定土方开挖的速度与步骤,同时做好相应的环境保护措施,避免对周边环境造成恶劣影响。开挖的顺序和方案必须与设计工况一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。

施工单位需要做好土方开挖的监测工作,推行信息化施工,确保土方开挖的合理性,避免出现基坑主体结构桩基变为等问题。

为防止深基坑挖土后土体回弹变性过大,在基坑开挖过程中和开挖后,应保证井点降水正常进行,在挖至设计标高后,要尽快浇筑垫层和底板,减少基坑暴露时间。必要时,可对基础结构下部土层进行加固。

(4)采用分层分段开挖支护,确保能量释放

建筑工程深基坑的边坡破坏往往是从局部开始的,其破坏过程是一个逐渐扩大的过程。其是以一个局部破坏的部位为突破点,然后破坏面积逐渐扩大。为了避免建筑深基坑施工中出现塌方,必须要掌握好开挖和支护的技巧。而采用分层分段的开挖方式能够让边坡能量得到较好的释放。这种开挖支护方式能够将前期开挖的能量通过锚体传输一部分到较深图层,只有一部分在浅层部位。而一旦下一层开挖,这种能量又会被后期开挖段吸收,这样就能保证能量的释放。

(5)深基坑支护施工的质量的控制

在施工的过程控制中,一旦发现问题需要及时的解决。严格的依照施工方案组织施工,在工程的开工前,需要施工人员熟悉当地的施工环境、施工设计的标准以及施工现场的地质条件。在具体的施工中确保施工设计适应施工的现场的情况,施工单位不得随意的更改设计方案,如果设计方案需要变更,需要经过相关部门的审核,在审核通过之后才可以变更。基坑支护施工单位需要和挖土单位进行密切的配合,依照分层分段开挖和分层分段支护的原则进行施工。在深基坑的施工中,对于施工的顺序和施工的工艺要严格的依照设计的要求进行,严格的遵守“开槽支撑,先撑后挖,分面开挖,严禁超挖”的原则。在具体的施工中尽量的减少土体的扰动。而且需要缩短开挖卸荷载后基坑的暴露时间,需要合理的进行基坑的开挖,对称和均匀开挖,并且充分的考虑土体开挖过程中移位的可能。在深基坑的开挖中,防止出现对支护结构的碰撞、扰动基地原土的情况。在施工中出现异常的情况需要停工,及时的查找原因,并且采取补救措施。在深基坑开挖完工后,需要建设单位组织勘查、质检和监理,严禁基坑的长时间的暴露。

(6)深基坑的降排水

深基坑开挖前,应进行降水排水工作。深基坑降水以不影响周边建筑物以及地下管线设施的安全为前提,基坑降水必须预留一定数量的观察孔,并在坑外布置地面沉降观察点以及回灌井,必要时及时进行回灌补救。深基坑开挖面的排水沟和集水井要及时设置,不应在开挖面或坡顶设横向截水沟,应在开挖面布设沿基坑纵向的排水沟和集水井设施。及时排除坑内积水,防止冲泡坡体造成滑坡。

(7)深基坑土体加固措施

深基坑土体加固方法,主要根据基坑施工过程中,周边土体的变形而定。可选择注浆加固法、旋喷法加固法以及深层搅拌桩加固法等。选择哪种土体加固方法,主要根据基坑土层特性、土体所需的加固强度、基坑环境而定。结合实际的环境特征,主要采用深层搅拌桩加固措施。基坑加固措施是基坑开挖的安全预防控制措施,并在深基坑施工前进行。

(8)做好深基坑施工应急预案

深基坑工程是建筑工程施工中的重点与难点,在施工过程中常常出现不可预见的工程问题,为了避免这些问题对工程质量造成太大的影响,施工单位就需要做好相应的施工应急预案。如基坑排水应急预案、气象异常预案、地下障碍物预案等等,只有全方面的工程应急预案,才能在紧急情况发生时的第一时间提出解决对策,为工程施工提供保障。

四、结语

总而言之,加强深基坑工程施工技术,提高深基坑工程质量,是提升建筑整体质量、增强建筑企业综合竞争力的有效手段。因此,在建筑工程施工之前,务必要做好深基坑周边环境的勘探和隐患排查工作工程,制定出合理的施工方案,确保深基坑工程的施工质量。

参考文献

[1]张宜祥.建筑工程深基坑施工中存在的问题及对策[J].中华民居(下旬刊),2013,04:108-109.

[2]关海峰,马明军.房建工程深基坑施工常见问题及施工技术[J].中华民居(下旬刊),2013,08:157-158.

[3]黄翔.浅析建筑工程深基坑支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013,23:215.

[4]张文峰.建筑工程深基坑施工中存在的问题及解决措施[J].黑龙江科技信息,2012,19:210.

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