探讨建筑工程深基坑支护的施工技术

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

武海平

江西千唯建设工程有限公司 江西上饶 335100

摘要

本文综合分析了建筑工程深基坑支护的施工技术,归纳深基坑工程的定义、分类以及支护的核心重要性,并梳理了国内外的技术发展现状。通过对支护结构类型选择与施工工艺进行了详细研究,本文着重探讨了现场施工中的关键技术问题。针对支护施工技术中存在的潜在风险,本文建立了一套风险管理体系,包括风险识别、评估体系和具体的预防措施与应对策略,确保工程安全有效地进行。通过实际工程案例分析,本文验证了支护施工技术实施的效果,并对案例中出现的问题进行了总结归纳,提出了优化建议。本文为深基坑支护技术的选择和施工提供了理论依据和实践指导,对提升建筑工程安全性与施工效率具有实际参考价值。


关键词

建筑工程;深基坑工程;支护技术;施工技术

正文


一、引言

本文旨在探讨建筑工程中深基坑支护的施工技术,包括支护结构的选择、施工方法的优化以及风险管控等方面。随着城市建设的不断发展,深基坑工程在城市建设中扮演着越来越重要的角色,然而,深基坑工程施工所面临的技术挑战和安全风险也日益凸显。因此,对深基坑支护施工技术进行深入研究和探讨具有重要的实际意义。深基坑支护施工技术的研究不仅能够提升工程施工的效率和质量,还能够有效地降低工程施工过程中的安全风险,为城市建设和工程建设提供更为可靠的技术支持。因此,本文旨在对深基坑支护施工技术进行全面深入的研究和探讨,以期为相关工程技术的进步和发展提供一定的参考和指导。

二、深基坑工程概述

2.1 深基坑工程的定义与分类

深基坑工程是指在建筑工程中,由于土地利用的需要或地下空间的开发,需要在地面以下挖掘超过一定深度的方形、圆形或者复杂形状的大型土方工程。根据基坑的深度和规模,一般可以分为浅基坑和深基坑两种类型。浅基坑一般指挖掘深度在5m以下的基坑工程,深基坑则指挖掘深度在5m以上的大型基坑工程。根据基坑周围地物的不同,深基坑工程又可以分为独立基坑和沿街基坑两种类型。独立基坑指在地块内独立开挖,而沿街基坑则是指在地块边坡邻近的基坑挖掘。

2.2 深基坑支护的重要性

深基坑支护在建筑工程中具有重要性。首先,深基坑支护可以有效保护周围建筑物和地下管线等地下设施的安全。其次,深基坑支护能够保障施工人员的安全,防止坍塌事故的发生。同时,深基坑支护还能够保持基坑边坡的稳定,避免地下水涌入和土体的滑动,确保施工过程中的稳定性。此外,深基坑支护还能够减少施工对周围环境的影响,有效保护周围环境的生态平衡。在建筑工程中,深基坑支护不仅是施工安全的重要保障,也是工程质量和周围环境保护的重要举措。

2.3 国内外深基坑支护技术发展

国内深基坑支护技术主要包括梁柱支撑、钢支撑、预应力锚杆支护和梁板支撑等。梁柱支撑是常用的一种支护形式,具有施工简单、成本较低的特点;钢支撑具有刚度大、稳定性好的优点;预应力锚杆支护能够有效地控制基坑边坡的位移;梁板支撑以其结构简洁、适应性广等特点,在支护应用中得到了较多的关注和应用。

国外深基坑支护技术主要包括切土支护、桩壁支护、混凝土墙支护等。切土支护是应用最为广泛的一种支护形式,它具有施工便利、适应性强的特点;桩壁支护具有承载力大、变形小的优点;混凝土墙支护能够有效地控制基坑周边土体的沉降。

三、深基坑支护技术研究

3.1支护结构类型与选择

根据基坑工程的具体情况和地质条件,支护结构类型的选择是非常关键的。通常情况下,支护结构类型包括但不限于深层土钉墙、深层钢支撑、深层混凝土墙等。在选择支护结构类型时,需考虑基坑的深度、周围建筑物的情况、地下水位、土质情况等因素,以确保支护结构的稳定性和安全性。

除了考虑地质条件,工程施工中的环境因素也需要纳入考虑。例如,基坑周围的交通状况、施工场地的条件、施工方法的选择等,都会对支护结构类型和施工方案产生影响。因此,在选择支护结构类型时,需要全面考虑土壤力学、结构力学、施工工艺等多方面的因素。

在支护结构类型选择的过程中,还需要对各种支护结构的优缺点进行比较分析。例如,深层土钉墙施工工艺简单、适用范围广,但受孔隙水压力的影响较大;深层钢支撑承载能力强,但施工周期长,成本较高。因此,需综合考虑工程实际情况和支护结构的特点,进行科学、合理的选择。

3.2 构造和施工工艺分析

构造和施工工艺分析是深基坑支护施工过程中的关键环节,需要综合考虑地质条件、支护结构、施工设备等因素。首先,针对不同地质条件,采用合适的支护结构,如钻孔桩、搅拌桩、地下连续墙等,以确保支护结构的稳定性和承载能力。其次,根据基坑规模和周边环境,合理选择施工设备和施工工艺,确保施工过程安全高效。进一步优化施工工艺,采用先进的自动化施工设备和智能化监控系统,提高施工效率,降低施工风险。最后,注重施工过程中的环境保护和安全管理,确保深基坑支护施工的可持续发展。

3.3 现场施工中的关键技术

在深基坑支护的现场施工中,首先需要对地下水情况进行全面调查和监测,以确保支护结构的稳定性。其次,在施工过程中需要采用合理的开挖方式和工艺,如采用削减法、支护法或组合法等,以便最大限度地减少土体变形和支护结构受力。此外,使用先进的支护材料和设备也是确保施工质量的关键,如采用钢支撑、混凝土墙、岩石锚杆等材料和设备,以提高支护结构的稳定性和承载能力。最后,需要加强施工现场的安全管理,确保施工过程中的安全生产,采取有效的防护措施和监测手段,以应对突发情况的发生。

四、支护施工技术的风险管理

4.1 风险识别与评估

在深基坑支护施工中,首先需要进行风险识别与评估。通过对基坑施工所处环境、地质条件、工程施工特点等因素进行全面调查和分析,识别潜在的风险因素。针对不同的风险因素,可以采用多种方法进行评估,包括定量评估和定性评估。在定量评估中,可以利用先进的技术手段,如数值模拟和仿真分析,对基坑支护施工可能面临的各种风险进行量化分析,以便更准确地评估其影响程度和可能造成的损失。另外,定性评估也是同样重要的,通过专家经验和专业知识,对风险进行综合评估,确定其可能性和严重程度,为后续制定施工方案提供依据。

风险识别与评估还需关注基坑支护施工过程中可能存在的隐性风险。这些隐性风险可能是由于施工中的局部地质条件、不可预见的地下管线或其他不可见因素导致的,需要通过严格的勘察和调查来识别和评估。在风险识别与评估过程中,还需要考虑基坑支护工程所在地区的气候变化、地震状况、周边建筑物、地下管线等因素,以全面了解环境条件对基坑支护施工可能产生的影响,为风险评估提供全面的数据支持。

除了对基坑支护施工本身可能产生的风险进行识别与评估外,还需要对支护结构设计与施工工艺的合理性进行评估。特别是在采用新型支护技术时,需要重点考虑其可靠性和适用性,在此基础上进行风险评估,以确保所选用的支护技术不会增加基坑支护施工的风险。

4.2 风险预防措施

在深基坑支护施工中,为了预防各种风险,首先需要对周围环境进行全面的调查和评估,包括地质、水文、地下管线等情况,以便制定有效的预防措施。在施工过程中,应加强监测系统的建设,包括土体变形监测、环境振动监测等,及时发现问题并采取措施。此外,应建立通畅的沟通渠道,加强施工现场管理和监督,确保施工过程中的各项工作符合规范和要求。同时,加强安全教育和培训,提高工作人员的安全意识和应对突发事件的能力。最后,需要采用高效的排水系统和防渗措施,确保施工现场的干燥和安全。

4.3 风险应对策略

针对深基坑支护施工中存在的风险,需要采取一系列有效的风险应对策略。首先,应在施工前进行全面的风险评估和预警,利用先进的技术手段对地质条件、周边环境等进行全面监测和分析,及时发现潜在风险源。

其次,针对可能出现的地层变形和地下水涌入等风险,采用加固支护材料和排水设施,提高基坑支护的稳定性和抗涌水能力,减少地基沉降和局部坍塌的风险。

另外,对施工人员进行系统的安全培训和教育,建立健全的施工管理制度和应急预案,提高施工人员的安全意识和应对突发事件的能力,减少人为因素导致的风险。

最后,定期进行施工现场的安全检查和评估,保障施工过程中的安全可控,及时发现和解决潜在的风险隐患,确保支护施工的安全顺利进行。

五、案例分析与实操考察

5.1 案例选取与分析框架

首先,为了选取合适的案例进行深基坑支护施工技术分析,需要考虑基坑所处地质条件、周边环境情况、支护结构形式等因素。在选取过程中,应优先选择类似地质条件和支护形式的案例,以确保分析结果的可比性和准确性。

其次,案例分析过程中需要进行详细的现场调研和资料收集工作。这包括对基坑开挖、支护施工过程进行实地观察和数据记录,同时获取相关的设计图纸、监测数据、施工日志等资料,以便全面了解案例的施工特点和存在的问题。

同时,针对选取的案例,应开展针对性的技术分析和评价工作。这包括对支护结构的设计合理性、施工工艺的可行性、监测数据的趋势分析等内容,同时结合实际情况提出改进建议和技术优化方案。

最后,在对案例进行分析的基础上,结合现行标准和规范,对支护施工技术进行总结和归纳,形成可供工程实践参考的经验经验。同时,将分析结果进行验证和案例推广,为深基坑支护施工提供技术支持和参考。

5.2 支护技术实施效果

在支护技术的实施过程中,需要充分考虑地质条件、周围环境和施工工艺等因素。在某深基坑支护工程中,采用了钢支撑结构作为主要支护方式。通过对工程施工过程中监测数据的分析,发现该支护技术在有效控制地表沉降、侧向变形和支撑结构变形方面取得了显著效果。

钢支撑结构采用了特殊的加固材料和设计方案,有效提高了支撑结构的承载能力和稳定性。通过实测数据分析,支撑结构的变形控制在了合理范围内,并且在施工期间未发生严重的结构变形和损坏情况,表明支撑技术在实际应用中取得了满意的效果。

同时,支护技术的实施过程中还采用了一系列加固措施,如加固地基、排水降渗、土体预压等工艺措施,进一步增强了支护效果。在实际施工中,这些加固措施对于减小基坑周围土体的变形和沉降起到了重要作用。

综合考虑工程实际情况和支护技术的实施效果,钢支撑结构在该深基坑工程中展现出了良好的支护效果。通过对比分析,支护技术的实施效果符合设计要求,为类似工程的支护技术选择提供了有益的经验和参考。

5.3 案例总结与问题归纳

在本文的案例分析中,我们总结了多个不同工程条件下的深基坑支护施工实例。通过对这些案例的归纳分析,我们发现在实际施工中存在一些共同的问题和挑战。首先,在基坑支护施工中,临边防护和安全措施是一个普遍存在的难点,特别是在城市狭小空间内进行施工时,需要更加注重施工安全。其次,材料的选择和使用也是一个关键的问题,因为不同地质条件下的基坑支护材料选择可能会存在差异,因此需要充分考虑地质条件对材料性能的要求。另外,管理和监控也是一个重要的问题,在基坑支护施工中,需要有严格的工程管理和实时监控,以确保施工的质量和安全。最后,与周围环境的影响也需要引起重视,包括对地下水、地下管线等周围条件的合理处理,以避免对施工的不利影响。通过对这些问题的归纳总结,可以为今后的基坑支护工程提供更好的技术指导和施工经验。

、结论

在建筑工程深基坑支护的施工技术方面,通过本研究的实验和分析,我们可以得出以下结论:首先,采用合适的支护结构和施工方法对深基坑进行支护可以有效减少地表沉降和变形;其次,合理选择和配置支护材料和设备可以提高施工效率并确保施工质量;此外,对施工工艺和操作进行严格管理和监控可以有效减少安全事故发生的可能性。综上所述,建筑工程深基坑支护的施工技术在实际工程中具有重要的应用价值,需要综合考虑地质环境、施工条件和技术要求,以确保工程安全和质量。

 

 

参考文献

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