深基坑边坡支护和施工技术思考

2022-09-21 16:46:25 来源:写作指导

摘要:深基坑边坡支护对专业水平要求很高,因为其施工过程中发生风险的可能性较大,有效的控制能够确保施工质量的提高以及效益的创收,获得良好施工效果。该文首先简单介绍了深基坑边坡支护与施工的情况,其次针对当前深基坑边坡支护与施工在投标和方案设计两方面存在的不完善之处进行分析,再次提出了深基坑边坡支护的具体设计内容,最后总结了边坡支护施工技术的重点,包括支护方案、技术交底、防水施工、跟踪调查、施工检测、安全技术等部分,以此为建筑工程中深基坑边坡支护与施工提供一定的技术指导。

关键词:深基坑;边坡支护;施工质量;施工技术

1深基坑边坡支护与施工概述

深基坑支护指的是建筑施工时,在开展地下工作过程中,通过相应的手段如挖基坑、降水等来围挡四周的坑壁,从而为施工提供一个完整且良好的环境。除此之外,也要对基坑周围的地上地下情况进行整体检查,发现问题及时解决,避免施工过程中出现意外情况。一般是通过围挡和挖掘的方式来保护工程现场的安全,不过围挡的结构缺少基础,并不牢靠,稍加外力就有可能将其推翻。因此,现场的维护结构要能够保证深基坑周围待开挖的土体的稳定性,进而保护地上地下物体不受影响,同时也要避免施工现场被地下水淹没[1]。总体来说,深基坑边坡支护主要是为了稳定边坡,保证边线在正确的位置。

2当前深基坑边坡支护与施工技术中存在的问题

2.1施工单位整体实力及素质有待提高

随着人们生活条件的改善,建筑物逐渐成为刚需,个人需求逐渐带动市场需求,驱使部分实力和规模均不达标的建筑企业为了广发开发业务,在招投标活动中,以不正当的方式中标,不仅挤占了真正有实力的施工单位的招标空间,而且由于实力和规模有限,再加上可能存在的技术不到位、思想不重视、利益至上等问题,在之后的深基坑边坡支护施工过程中,一味追求工程进度,而放松了监管力度、降低了质量标准,增加了施工以及之后居住和使用建筑的人们的危险系数。

2.2施工计划环节缺失

当前,一些建筑单位在进行深基坑边坡支护与施工时,未提前制订施工计划,而是将该工程打包交由岩土企业负责具体实施,其只起到监管作用。但事实证明,分包或承包企业在接到工程之后,建筑单位要对其进行实时监管并不容易,因此大多数监管不到位,给分包或承包企业偷工减料、投机取巧制造了机会,容易造成质量低下、安全隐患等问题。

3深基坑边坡支护的具体设计

深基坑边坡支护需要提前设计方案,具体环节及每个环节的内容如下。

3.1获得有关深基坑施工点的信息

设计人员要亲临施工现场,对现场的建筑的基本情况进行了解,包括类型、寿命、布局等。同时为了保证施工过程中不对地下埋藏物,如管道、电缆等造成破坏,还要在当地地下管线技术机构的协助下掌握这些地下埋藏物的基本情况。另外,也应在地质勘测人员的配合下,勘测施工地点的地理条件,如地质类型、地貌状况、水文条件等,形成勘测报告。除此之外,还要了解基坑边坡高度、地基土质等,尽量全面地收集相关信息。

3.2在收集的资料的基础上设计具体施工流程

设计人员要结合获得的全面信息资料展开分析,结合建筑工程立项书,设计出科学的边坡支护施工方案。施工能否顺利、有序地进行,都取决于施工方案是否具有可操作性、有效性。

3.2.1围绕钢管柱设计具体施工步骤

通常指的是施工现场工人操作专业的工具,在布设的临时电缆处钻孔、成孔、放入钢管、清孔并灌浆等,从而打下牢固的钢管桩。在无特殊情况的一般地质条件中,施工时常选用Φ110型号的钢管,钢管到达施工场地后,工作人员应逐一在钢管的底部刻上“V”字缺口,在钢管上开孔时,为了保证浆料不会在孔中出现堵塞情况,应综合考虑钢管灌浆的流速以及灌浆材料配比参数。通常采用32.5R标号的水泥材料,调配灌浆材料时以0.51的水灰比为标准,而灌浆的压力也应保持在大约0.7MPa[2]。灌浆完成后,要趁材料还未凝结,及时检查材料收缩是否正常,若正常,那么就要在灌浆孔进行二次灌浆。

3.2.2围绕土方开挖设计具体流程

首先需要设计人员根据收集的信息来掌握土层的相关情况,然后利用挖掘设备,通过科学的挖掘手段开展土方开挖工作。需要注意的是,开挖需要同时考虑土层分布实情和喷锚作业相关要求,应保证挖好的作业面,在设计坡面30mm的地方。开挖过程中产生的土,工作人员应及时装进自卸车并运送走。

3.2.3围绕预应力锚杆设计具体流程

考虑到锚固并不长,为了解决这一问题,应保证预应力锚杆在临时电缆敷设点和边坡中间。施工过程中,第一步是搭建作业平台,接着在施工点用钻机来钻孔,再进行清孔、锚杆安装、灌浆等环节。

3.2.4围绕安装常规锚杆设计具体流程

确定安装的位置,一般是距离临时电缆和边坡大约3m的位置。确定安装位置后,就要按流程进行钻机钻孔、锚杆安装、注浆和补浆等工作[3]。

3.3制订施工质量监管计划

该计划主要用来检验和发现施工过程中出现的意外情况,如沉降量超标、地基和安装的锚杆不稳固、土层有移动等,实施监督,及时发现异常,而后按照预先设计的应急和应对措施来解决,并对其做出加固、优化。

4深基坑边坡支护施工技术对策

4.1确保支护方案的可操作性

深基坑工程的质量关乎施工单位的整体效益,保证施工质量应从施工之前开始,秉持正确的技术思想,从全局高度来思考和技术深基坑边坡支护工程施工。简单来说就是在预先制订了支护方案之后,要对其可操作性进行评估,确保其符合施工实际需求,能对施工人员起到有效的指导作用,并科学地规划了施工的具体流程,能够切实规避施工过程中可能存在的危险因素,有利于提高施工质量,进而保障工程如期开展及竣工,降低可能给现场及附近人员、建筑物等带来的损害等。为此,在支护方案交给施工单位后,其应组织单位设计人员以及该领域的建设专家,来探讨、分析和检验该方案是否具有可操作性,及时发现问题,然后共同商讨出解决对策,修改、完善方案,使其能够真正保证施工现场地基的稳定与牢固。同时,配合支护方案,也应制订相关应急预案,该方案要详细列出施工过程中可能遇到的状况及对应的解决措施,以及为了避免因人为和自然原因造成意外状况,在施工过程中应注意的事项等。制订应急预案并通过审核后,还要开展模拟演练,帮助施工人员掌握并增强应用预案相关内容及对策来应对和解决问题的速度、能力,以便在紧急事故突发的第一时间就能做出反应、采取措施,避免问题扩散或严重化,造成不可估量的损失与伤害。

4.2做好技术交底工作

确定了边坡支护方案及其可操作性后,现场技术者与设计人员就要面向所有施工人员开展技术交底工作,目的在于让施工人员了解并熟记此次工程的内容,按照具体的流程及相应的要求来开展工作,根据需求定量采购材料和设施设备,并正确使用,重点强调要规范施工,重视质量的提高,整个施工现场及施工过程的技术必须到位且取得良好实效。完成技术交底工作后,采购人员应根据支护方案中列举的材料明细来采购所需标号、数量及质量的材料,如钢管、水泥、锚杆、砂子等,多方比对价格与质量,选择价格适中、质量上乘且符合国家质检要求的材料,切勿一味考虑节约成本而选择便宜、质量无保障的材料,埋下安全隐患。施工现场应设置专门用来存放材料的区域,做好材料防潮、防暴晒、防雨淋、防腐蚀等保障,使其能够真正应用到施工过程中,建设出高质量的建筑。

4.3开挖过程中重视防水施工质量技术

在开挖之前,施工人员应已从方案中熟知具体的施工流程,而后对施工现场的环境全面了解并掌握后,再进行深基坑深基坑开挖工作,包括挖掘土方、排水等。若发现现场的土层是膨胀土性,那么挖掘时间应选在雨水较少的干燥季节的晴天,这样土层就不会因为吸收了大量雨水而膨胀,给施工造成危险;若发现地基土层属于软土性质,那么现场的土方处理应通过分层挖掘方式来完成,并且开挖过程中要注意挖掘的时长应保持适中,如果盲目追求速度,就极有可能弱化土层抗剪能力,之后再进行钻孔、安装钢管和锚杆等工作时,浮土就会进入孔隙中,甚至造成涂层塌陷现象。另外,施工过程中也经常会遇到地下水,需要提前制定防水技术措施。为此,在施工之前,施工单位要了解该区域地下水的水位情况,根据数据来确定其流速、下渗强度等,然后结合该区域地质、附近基坑状况,通过综合采用堵水、抽水方法实现防水技术[4],保持水土以及建筑主体的安全稳定,控制坑底流沙量,保证工程如期进行,降低工程施工的难度。遇到施工现场水位较高的情况,建议施工时通过水帷幕作业法来解决,而灌浆则采用高压喷射注浆法等,不过为了保证灌浆效果较好,要根据支护方案要求的标准来配置混凝土材料。

4.4施工过程中实时跟踪调查

施工过程中,负责整个工程技术工作的主体主要是质量技术人员和监理人员,而技术的核心包括支护区域及周围建筑是否出现异常,如变形、开裂、沉降等,这些均属于跟踪调查的重要内容。一般技术主体围绕施工方案进行分析后,确定跟踪技术的具体目标,并规划跟踪调查方案,指导工作人员实时、全面、全方位地监管需要技术的区域的施工情况,一旦发现支护结构或是具体操作中存在错误之处,就要立即上报、尽快处理。当然,跟踪调查时,也要考虑到施工过程中可能受影响的内外部因素,预测可能出现的质量问题,总结后交由施工单位,便于其提前预防、及时控制和解决。

4.5完善施工检测技术

深基坑边坡支护施工过程中的检测技术是排除工程安全隐患的重要手段,不仅能保证边坡支护施工有序、稳定地进行,也能减小对施工点周围其他物体的伤害,如公共设施、地下管道等。为此,施工检测技术要全天全方位进行,监督施工现场的一切变化,及时检查施工现场状况,比如:围护结构是否牢固,施工时涉及的位置的土体是否稳定,沉降是否合理,是否出现了位移,周边路边是否受施工影响而出现受损等,并逐一记录下来。有效应对和解决发生的意外情况、复杂情况,以取得监管工作的实效性[5]。该文以检验深基坑的沉降、位移以及周围土层可能出现的状况为例,详细说明施工检测技术的对策。(1)位移检测技术。常用的检测设备为Et-02电子经纬仪,如果是土体内深处,就选择测斜仪,先确定两个可靠的基准点并连起来,就得到了基准线,然后对位移的差值进行测量。(2)肉眼巡检技术。一般深基坑边坡支护工程师,在多年工作之后都积累了丰富经验,因此深基坑施工过程中,其可以实时巡检,凭借丰富经验全面了解土体、建筑等的状态,并记录下来,及时敏感地预料可能出现的问题,加强防范。(3)沉降检测技术。一般采用水准测量,但应注意要准确使用,观测点选在土层的坡面上,基准点选在远离基坑的位置。检测完成后,还要重视对结果进行分析。检测结果一天一总结、汇报,以数据结果为依据,形成位移(L)、沉降(S)、距离(H)关系曲线图以及时间(T)、沉降(S)关系曲线图[6]。同时,按照要求在表格中填写检测日志,上交给领导,所得的检测数据汇总后也要向监理单位上报。另外,建议以2天为周期持续开展会议,围绕2天内曲线图及相关数据的走势进行探讨研究,一旦发现异常就采取紧急应对措施。

4.6注重安全施工技术

(1)施工之前。应先结合相关文件,利用相关设施设备,为工人强调安全知识,尤其是安全措施,以此提高工人的安全意识,然后再施工;同时,也要整体、仔细地检查施工场地,有障碍物的地方要及时做好安全标识;注意调整排水管,使其能够及时将地表水排出去,保护施工现场及坑内没有过多积水或被冲刷,影响施工;提前在深基坑坑口附近搭建临时围栏。(2)施工过程中。要确保围护结构的稳固,避免其滑移而导致坑内土层鼓起。一旦遇到这种情况,要及时做好安全保护,一般是用水泥袋、大石头等重物先把鼓起的土层压住,然后调整围护结构的稳定性;为实现工人进出施工点,在边坡上设置台阶;严格根据施工计划有序施工,切勿盲目、随意挖掘而造成安全事故,如塌方、滑坡等;为保证边坡安全,喷浆时必须挂网,并加固边坡。

5结语

经过分析和研究发现,深基坑边坡支护及施工技术是深基坑工程的重要组成部分,支护设计及施工技术的科学性,是保证施工高质量、取得良好实效、创造可观经济效益的前提。因此,在边坡支护设计环节,应在深入施工现场收集相关信息资料的基础上,围绕钢管柱、土方开挖、预应力锚杆、常规锚杆等设计具体施工流程,并制订监督技术方案。而在边坡施工过程中,要确保支护方案是可行的、技术交底到位、做好防水施工、实时跟踪调查、注重检测和安全技术等,以此完善深基坑边坡支护设计和施工过程,提高施工的安全系数,保证建筑的稳定性。

作者:蔡明宏 单位:兰州资源环境职业技术大学