深基坑支护技术在城市密集区建筑施工中的创新应用
摘要
关键词
深基坑支护技术;城市密集区;建筑施工;创新应用
正文
引言
城市密集区建筑施工由于场地狭窄、周边建筑物和地下管线密集等因素,对深基坑施工提出了更高的要求。深基坑支护技术不仅要保证基坑自身的稳定性,还要有效控制基坑开挖对周边环境的影响。传统的深基坑支护技术在某些情况下难以满足城市密集区复杂的工程条件,因此,创新深基坑支护技术对于城市密集区建筑施工具有重要的现实意义。
1深基坑支护技术在城市密集区建筑施工中的重要性
1.1保障施工安全
在城市密集区进行深基坑开挖时,由于周边建筑物和地下管线众多,基坑的稳定性直接关系到施工人员的生命安全。合理的深基坑支护技术可以防止基坑坍塌、滑坡等事故的发生,为施工创造安全的作业环境。
1.2保护周边环境
深基坑开挖会引起周围土体的变形,导致周边建筑物的沉降、倾斜,以及地下管线的变形、破裂等问题。有效的深基坑支护技术可以控制土体变形,减少对周边环境的影响,保护周边建筑物和地下管线安全。
1.3满足城市规划和建设要求
城市密集区的土地资源有限,建筑施工需要在有限的空间内进行。深基坑支护技术的合理应用可以在保证施工安全的前提下,最大限度地利用地下空间,满足城市规划和建设的要求。
2常见的深基坑支护技术及其优缺点
2.1排桩支护
排桩支护是在基坑周边设置一排或多排灌注桩、预制桩等,通过桩体与土体的相互作用来抵抗土压力。在实际施工中,灌注桩可根据不同地质条件调整桩长、桩径和配筋,预制桩则具有施工速度快的优势。其优点显著,支护结构强度高,能承受较大的土压力,在复杂地质条件和不同基坑深度下都能发挥作用。比如在岩石、砂土等多种地层中均可应用。而且排桩可以根据需要灵活布置。然而,其缺点也不容忽视。施工时的噪音、振动等会对周边环境产生一定影响,特别是在城市密集区干扰居民生活。排桩支护需要大量的钢筋、混凝土等材料,加上施工设备和人工成本,导致造价相对较高。
2.2地下连续墙支护
地下连续墙是在地下构筑一道连续的钢筋混凝土墙体,作为基坑的支护结构。施工时,通过专门的成槽设备在地下挖出窄而深的沟槽,然后放入钢筋笼并灌注混凝土形成墙体。其优点十分突出,止水效果好,能有效阻隔地下水,防止基坑内出现涌水、流沙等问题,保障施工安全。墙体刚度大,在控制土体变形方面表现优异,可减少对周边建筑物和地下管线的影响。但地下连续墙支护也存在一些缺点。施工工艺复杂,需要专业的设备和技术人员操作,对施工场地的平整度、空间等要求较高。而且,由于施工工序多,材料用量大,导致成本较高,在一些小型项目中应用受到限制。
2.3土钉墙支护
土钉墙是在土体内设置土钉,通过土钉与土体的摩擦力来增强土体的稳定性。施工时,先钻孔插入土钉,然后灌注水泥砂浆,使土钉与土体紧密结合。其优点明显,施工简便,不需要大型的施工设备,操作相对容易,能节省施工时间和成本。造价低,在一些对成本控制要求较高的项目中具有优势,适用于土质较好的基坑,如粘性土、砂土等。但土钉墙支护对土体的要求较高,在软土地区,由于土体的抗剪强度低,土钉与土体之间的摩擦力难以保证,导致支护效果不佳。而且,土钉墙的变形相对较大,在对变形控制要求严格的工程中应用受限。
3深基坑支护技术的创新应用
3.1新型支护结构的应用
在深基坑支护工程中,新型支护结构的应用具有重要意义。将不同类型的支护结构组合使用是一种创新的方式。例如排桩支护与土钉墙支护相结合,排桩支护凭借其较高的强度和对不同地质条件的适应性,为基坑提供主要的侧向支撑力,抵抗较大的土压力;而土钉墙支护则能充分利用土体自身的强度,通过土钉与土体的摩擦力增强土体稳定性,二者结合可使支护结构的整体稳定性大幅提高。由于土钉墙支护相对造价较低,这种组合方式能在保证支护效果的前提下,有效降低工程造价。研发可回收的支护材料也是重要的创新方向。以可回收锚杆为例,传统锚杆在基坑施工完成后通常留在土体内,不仅浪费资源,还可能对周边环境造成长期影响。可回收锚杆在设计上采用特殊的连接结构和材料,在基坑施工结束后,通过特定的回收工艺将锚杆从土体内取出,回收再利用。这样既节约了大量的钢材资源,又减少了地下废弃物的产生,符合可持续发展的要求,尤其在城市密集区,能最大程度降低对周边地下空间和环境的干扰。
3.2信息化监测与控制技术的应用
信息化监测与控制技术在深基坑支护施工中发挥着关键作用。在基坑周边和支护结构上合理设置各类传感器,如位移传感器、应力传感器等,能够实时、准确地监测土体变形、支护结构内力等关键参数。通过对这些监测数据的详细分析,可以及时捕捉到潜在的安全隐患,如土体变形过大、支护结构受力异常等情况。一旦发现问题,施工人员能够迅速采取相应的措施进行处理,如调整施工进度、加强支护结构等,从而有效避免安全事故的发生。利用智能算法对监测数据进行深入分析和预测,是实现深基坑支护施工智能化控制的重要手段。智能算法可以根据大量的历史数据和实时监测数据,建立数学模型,预测土体变形和支护结构内力的变化趋势。例如,当监测到土体变形有加速趋势时,系统可以自动调整支护结构的参数,如增加支撑的数量或调整支撑的位置,以提高支护效果。这种智能化的控制方式不仅能够提高施工的安全性和效率,还能为施工决策提供科学依据。
3.3绿色环保技术的应用
绿色环保技术在深基坑支护施工中的应用越来越受到重视。采用植被护坡等生态护坡技术是一种有效的绿色支护方式。例如在土钉墙表面种植草皮或灌木,植被的根系可以深入土体,增加土体的抗剪强度,起到支护作用。植被的存在能够美化环境,使施工区域与周边环境更加协调。植被还可以减少水土流失,保护周边土壤资源。在降雨时,植被能够截留雨水,减缓雨水对坡面的冲刷,保持坡面的稳定性。合理采用降水、止水等地下水控制技术也是绿色环保的重要体现。在深基坑施工中,地下水的处理不当可能会引发地面沉降等环境问题。通过采用先进的止水帷幕技术,可以有效阻隔地下水的渗透,减少基坑内的涌水量。对于需要降水的情况,应根据地质条件和周边环境合理设计降水方案,控制降水深度和范围,避免因地下水过度抽取而引起地面沉降,保护周边建筑物和地下管线的安全。这种绿色环保的地下水控制技术有助于实现深基坑施工与环境保护的协调发展。
结束语
深基坑支护技术在城市密集区建筑施工中具有重要的作用。通过不断创新和应用新型支护结构、信息化监测与控制技术以及绿色环保技术等,可以有效提高深基坑支护的效果,保障施工安全和周边环境稳定。未来,深基坑支护技术将朝着更加环保、智能化和融合化的方向发展,为城市建设提供更加有力的技术保障。
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