建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

周晓山

湖南交通职业技术学院 湖南长沙 410132

摘要

本文从深基坑支护的概念、特点、分类和重要性出发,指出深基坑支护施工技术管理的目的和意义,然后分别介绍了深基坑支护方案的选择与优化、施工工序与进度的安排与控制、现场监测与评估、质量控制与保障等方面的内容,以供参考。


关键词

深基坑; 支护; 施工技术管理

正文


1、深基坑支护的概念、特点、分类和重要性

1.1深基坑支护的概念

深基坑是指在土体中开挖出来的深度大于5米或者周边有敏感结构或者地下水位高于基坑底部或者土体性质较差等情况下需要采取特殊措施保证其稳定性和安全性的基坑。深基坑支护是指在开挖深基坑时,在其周边设置一定形式和结构的设备或构筑物,以防止土体发生滑动或塌陷,保证基坑内部空间和外部环境的安全。

1.2深基坑支护的特点

深基坑支护具有以下几个特点:深基坑支护是一种临时性的结构,它只在开挖期间起作用,完成后就会被拆除或废弃。深基坑支护受到多种因素的影响,如土体性质、地下水位、开挖方式、周边环境等,因此需要根据具体情况灵活选择合适的方案。深基坑支护涉及到多个专业领域,如土力学、岩土工程、结构工程、水文地质等,因此需要综合考虑各种因素,进行多学科交叉协作。深基坑支护存在一定的不确定性和风险性,如土体变形、支护结构破坏、周边建筑物损坏等,因此需要进行严格的监测和评估,及时采取措施。

1.3深基坑支护的分类

根据支护结构的形式和作用,深基坑支护可以分为以下几类:1.墙体式支护,是指在基坑周边设置一定厚度和高度的墙体结构,以承受土体的水平压力和垂直荷载,保证基坑的稳定性。常见的墙体式支护有钢板桩、钢筋混凝土桩、混凝土挡土墙等。2.框架式支护,是指在基坑周边设置一定间距和高度的框架结构,以提供水平支撑力,防止土体的侧向移动。常见的框架式支护有钢管支撑、钢筋混凝土梁柱等。3.锚索式支护,是指在基坑周边设置一定角度和长度的锚索结构,以通过锚固于土体或岩石中的锚杆或锚板,向土体施加拉力,增加土体的抗剪强度。常见的锚索式支护有预应力锚索、普通锚索等。4.喷射式支护,是指在基坑周边或内部喷射一定厚度和强度的水泥浆或混凝土层,以改善土体的性质,提高土体的承载能力和稳定性。常见的喷射式支护有喷射混凝土、喷射水泥浆等。

1.4深基坑支护的重要性

深基坑支护对于建筑工程施工具有重要的意义:深基坑支护可以保证基坑内部空间的安全和可用性,为后续的施工提供必要的条件。深基坑支护可以保证周边环境的安全和稳定性,防止对周边建筑物、道路、管线等造成破坏或影响。深基坑支护可以提高工程质量和效益,减少开挖量、填筑量、材料消耗、施工时间等,降低工程成本和风险。

2、深基坑支护方案的选择与优化

2.1深基坑支护方案设计的原则

深基坑支护方案设计应遵循以下原则:1.安全性原则,是指深基坑支护方案应能够满足工程安全要求,保证在正常施工条件下不发生危及人身和财产安全的事故。2.经济性原则,是指深基坑支护方案应能够节约资源,降低成本,提高效益,在满足安全性原则的前提下选择最经济合理的方案。3.可行性原则,是指深基坑支护方案应能够适应现场条件,考虑施工技术和设备的可行性和可靠性,在满足安全性和经济性原则的前提下选择最可行实用的方案。4.环保性原则,是指深基坑支护方案应能够减少对环境的污染和破坏,考虑施工噪音、粉尘、废水、废弃物等的处理和处置,在满足安全性、经济性和可行性原则的前提下选择最环保友好的方案。

2.2深基坑支护方案的选择方法

深基坑支护方案的选择方法主要有以下几种:1.经验法,是指根据类似工程的实际情况和经验,选择适用的深基坑支护方案。这种方法简单易行,但缺乏科学性和针对性,不能适应复杂和特殊的工程条件。2.比较法,是指根据不同的深基坑支护方案的优缺点,进行技术经济分析和综合评价,选择最优的深基坑支护方案。这种方法科学合理,但需要收集和处理大量的数据和信息,耗时耗力。3.优化法,是指运用数学模型和计算机软件,对深基坑支护方案进行参数优化和敏感性分析,选择最优的深基坑支护方案。这种方法高效精确,但需要建立合理的数学模型和选择合适的优化算法,有一定的技术难度。

2.3深基坑支护方案的优化措施

深基坑支护方案的优化措施主要有以下几种:1.结构优化,是指根据土体性质、地下水位、周边环境等因素,合理确定深基坑支护结构的形式、尺寸、位置、数量等参数,以提高结构的承载能力和稳定性,降低结构的变形和破坏。2.材料优化,是指根据深基坑支护结构的受力特点和施工条件,合理选择深基坑支护结构的材料种类、规格、质量等指标,以提高材料的强度和耐久性,降低材料的消耗和成本。3.工艺优化,是指根据深基坑支护结构的施工要求和现场情况,合理选择深基坑支护结构的施工方法、设备、工具等要素,以提高施工的效率和质量,降低施工的风险和难度。

3、深基坑支护施工工序与进度的安排与控制

3.1深基坑支护施工工序

深基坑支护施工工序一般包括以下几个步骤:1.前期准备,是指在开展深基坑支护施工前,进行必要的勘察、测量、设计、审批、招标等工作,以明确深基坑支护方案和技术要求,确定施工组织和人员配置,准备好施工材料和设备等。2.支护结构施工,是指按照设计方案和技术规范,进行深基坑支护结构的安装或制作。不同类型的支护结构有不同的施工方法和顺序。一般来说,墙体式支护先于框架式支护或锚索式支护进行;喷射式支护可以与其他类型的支护结构同时或交替进行。3.基坑开挖,是指按照设计方案和技术规范,进行深基坑的开挖作业。基坑开挖应按照分层分段的原则进行,每开挖一层或一段,就应及时进行支护结构的检查和修复,以防止土体的变形和破坏。4.支护结构拆除,是指在深基坑内部施工完成后,按照设计方案和技术规范,进行深基坑支护结构的拆除或废弃。支护结构的拆除应按照逆序进行,即先拆除最后安装的支护结构,再拆除最先安装的支护结构。在拆除过程中,应注意保护周边环境和基坑内部结构,防止发生事故。

3.2深基坑支护施工进度

深基坑支护施工进度是指深基坑支护施工各个工序的时间安排和控制。深基坑支护施工进度的制定和执行应遵循以下原则:1.合理性原则,是指深基坑支护施工进度应符合工程实际情况和技术要求,考虑各个工序之间的逻辑关系和技术关联,避免出现冲突和干扰。2.灵活性原则,是指深基坑支护施工进度应能够适应现场变化和不确定因素,设置合理的缓冲时间和调整空间,及时进行调整和优化。3.可控性原则,是指深基坑支护施工进度应能够有效地监督和控制,采用科学的方法和手段,对施工过程进行跟踪和评估,及时发现问题和解决问题。

4、深基坑支护现场监测与评估

4.1深基坑支护现场监测的目的和内容

深基坑支护现场监测是指在深基坑支护施工过程中,对土体、水位、支护结构、周边环境等进行定期或不定期的观测和测量,以获取相关数据和信息。深基坑支护现场监测的目的主要有以下几个:验证设计方案的正确性和合理性,检验施工质量的符合性和可靠性。监测土体、水位、支护结构、周边环境等的变化情况和趋势,预测可能发生的危险情况和后果。为施工进度、方案优化、风险控制等提供依据和参考。

深基坑支护现场监测的内容主要有以下几个:1.土体监测,是指对土体的变形、位移、应力、应变等进行监测。常用的土体监测方法有沉降观测、水平位移观测、土压力计测量等。2.水位监测,是指对地下水位、渗流量、渗透系数等进行监测。常用的水位监测方法有水位计观测、渗流计测量、渗透试验等。3.支护结构监测,是指对支护结构的变形、位移、应力、应变等进行监测。常用的支护结构监测方法有支护桩位移观测、支护桩应力计测量、支护框架位移观测、支护框架应力计测量等。4.周边环境监测,是指对周边建筑物、道路、管线等的变形、位移、损坏等进行监测。常用的周边环境监测方法有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、道路裂缝观测、管线泄漏检测等。

4.2深基坑支护现场监测的方法和设备

深基坑支护现场监测的方法可以分为以下两种:1.人工监测,是指由专业人员使用相应的仪器和设备,定期或不定期地到现场进行观测和测量,记录和分析数据和信息。人工监测的优点是简单易行,成本低廉,适用于小型或简单的工程。人工监测的缺点是效率低下,精度不高,易受人为因素的影响,不能实时反映变化情况。2.自动监测,是指利用先进的传感器和通讯技术,将监测点与中央控制室相连,实现对现场数据和信息的自动采集、传输、存储和处理。自动监测的优点是效率高速,精度高质,能够实时反映变化情况,便于远程控制和管理。自动监测的缺点是复杂昂贵,维护困难,适用于大型或复杂的工程。

深基坑支护现场监测的设备主要有以下几种:1.观测仪器,是指用于对土体、水位、支护结构、周边环境等进行观测和测量的仪器。常用的观测仪器有水准仪、全站仪、GPS仪、土压力计、应力计、渗流计等。2.传感器,是指用于将被监测对象的物理量转换为电信号的装置。常用的传感器有位移传感器、应变传感器、压力传感器、温度传感器等。3.通讯设备,是指用于将数据和信息从现场传输到中央控制室或其他地方的设备。常用的通讯设备有无线模块、光纤电缆、网络路由器等。4.计算机设备,是指用于对数据和信息进行存储和处理的设备。常用的计算机设备有服务器、数据库、显示器等。

5、深基坑支护质量控制与保障

5.1深基坑支护质量控制的目标和内容

深基坑支护质量控制是指在深基坑支护施工过程中,通过采取一定的措施和手段,对深基坑支护工程的质量进行检查和评价,以保证深基坑支护工程达到设计要求和技术标准。深基坑支护质量控制的目标主要有以下几个:保证深基坑支护结构的稳定性和安全性,防止发生土体滑动或塌陷,支护结构破坏或失效等事故。保证深基坑支护结构的功能性和耐久性,满足深基坑内部施工的需要,延长深基坑支护结构的使用寿命。保证深基坑支护结构的美观性和协调性,符合工程的整体风格和周边环境的要求,提高工程的形象和品质。

深基坑支护质量控制的内容主要有以下几个:1.设计质量控制,是指对深基坑支护方案设计的合理性、可行性、安全性、经济性等进行审核和评价,以保证深基坑支护方案符合工程要求和技术规范。2.材料质量控制,是指对深基坑支护结构所用材料的种类、规格、质量等进行检查和测试,以保证深基坑支护结构材料达到设计要求和技术标准。3.施工质量控制,是指对深基坑支护结构的施工过程和结果进行监督和检验,以保证深基坑支护结构施工符合设计要求和技术规范。4.监测质量控制,是指对深基坑支护现场监测的方法、设备、数据等进行核查和分析,以保证深基坑支护现场监测的准确性和有效性。

5.2深基坑支护质量保障的措施和方法

深基坑支护质量保障是指为了实现深基坑支护质量控制的目标,采取一定的组织、管理、技术等措施和方法,以保证深基坑支护工程的质量。深基坑支护质量保障的措施和方法主要有以下几种:1.制定质量保障计划,是指根据工程特点和要求,制定出具体的质量目标、标准、责任、流程、控制点等内容,明确各个环节的质量要求和任务。2.建立质量保障体系,是指建立起由项目经理、技术人员、监理人员、施工人员等组成的质量保障团队,明确各个岗位的职责和权限,形成有效的沟通和协作机制。3.实施质量保障控制,是指按照质量保障计划和体系,对各个环节的质量进行检查和评价,发现问题并及时解决问题,记录并汇总数据和信息,形成有效的反馈和改进机制。4.进行质量保障评审,是指在深基坑支护工程完成后或阶段性完成后,对整个工程或部分工程的质量进行总结和评价,找出优点和不足,提出改进和建议。

6、结论

深基坑支护是建筑工程施工中的一项重要技术,它涉及到土体的稳定性、周边环境的安全、工程质量和效益等方面。深基坑支护的施工技术管理是指在深基坑支护方案设计、施工、监测和评估等各个环节中,运用科学的方法和手段,对深基坑支护的技术要求、施工过程、质量控制、安全保障等进行有效的组织、协调、控制和优化,以保证深基坑支护的顺利完成和达到预期的目标。

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