柴大智
(甘肃路桥宏盛房屋建筑安装工程有限责任公司 甘肃省兰州市 730000)
深基坑施工新技术在建筑工程应用探究
柴大智
(甘肃路桥宏盛房屋建筑安装工程有限责任公司 甘肃省兰州市 730000)
近些年,随着我国经济事业的高速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的城市化水平同样也进入了一个新的发展阶段,同时,城市的发展加快也带动了建筑行业的繁荣。各种高层建筑拔地而起,这对于建筑施工的技术也提出了更高的要求。在建筑工程中,深基坑作为其基础,有着非常重要的地位和作用,是技术的重点,只有保障了深基坑施工的质量,才能保证建筑的安全和质量。因此,社会上越来越多的人开始关注起深基坑的施工技术。虽然建筑行业已经引入了新的深基坑的施工技术,从而给深基坑施工的质量提供一份更加有力的保障,但是在施工的实际中,还有许多客观或主观因素影响着深基坑技术的发展与具体实施。所以,本文对于深基坑施工的特点进行了深入的分析,并根据实际施工的状况,对在建筑工程中深基坑的施工新技术进行了深刻地探究和剖析,最后重点针对邻近建筑物的沉降开裂进行阐述。以便能为深基坑的施工质量提供有效的参考。
深基坑;施工;新技术;建筑工程;应用探究
随着我国城市化的高度建设,为了满足我国众多人口所需要的生存情况,建筑工程行业的地位日益凸显。而在这其中,深基坑的施工质量,有着非常重要的影响,它与建筑的安全、质量与稳定有着非常密切的联系,所以必须要对深基坑的施工给予足够的重视。而在深基坑施工的过程之中,通常会对周围的环境造成一定的影响,而且随着建筑多样化的发展,建筑工程的施工难度也日益增大,这就对深基坑的施工技术提出了新要求,只有不断地更新深基坑的施工技术,并将其充分、完美地应用到建筑工程的实际施工之中,才能有效保证建筑的质量。所以,对于深基坑的施工新技术优势的充分发挥,是当前建筑工程施工的一大重点。
1.1 深基坑的概念
一般定义深基坑为:底面积在27m2以内(不是20),且底长边小于三倍短边,开挖深度超过5m(含5m)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。在建筑工程的实施之中,深基坑有着非常重要的意义。如果深基坑的质量没有保障,会影响建筑的安全和质量,从而对于人民群众的生命安全造成威胁。
1.2 深基坑施工有难度
众所周知,随着我国城市化程度的加深,城市用地越来越少,而城市人口却依然在增加,这就意味着需要更多的房屋建筑才能满足人们的住房需求,而且这些房屋建筑只能纵向发展,增加高度。这无疑给建筑工程的施工带来了更大的挑战,特别是对深基坑的施工,只有深基坑的施工深度达到标准,才能够保障建筑的质量安全。特别是大型的地下停车场和地下商场的出现,使得基坑的深度需要加深更多,这就对深基坑的施工提出了更高的要求。而且深基坑在施工时,地质条件会对其造成较大影响,在松软的地质条件下进行施工时,很容易会有塌陷情况的产生,而在沿海地区进行深基坑的施工时,就必须要考虑到可能在施工过程中产生的海水倒灌的问题。同时,建筑施工的周期一般较长,天气的变化也会给深基坑的施工带来难度。
1.3 深基坑施工有顾虑
城市化的发展带动建筑行业的繁荣,大多数的建筑工程一般都是建设在城区,然而城区的人口众多,建筑工程周边普遍都会存在较多的高层建筑,例如商场、小区、学校等等,这时深基坑要进行施工就必须考虑到更多。特别是城市的中心繁华地区,由于人口密集、交通环境复杂,而且建筑密度也大,这时深基坑的施工就需要注意不要对周围的人群和建筑造成影响。众所周知,基坑支护的建设在深基坑施工中有着非常重要的作用,如果支护没有建设好,对工程周围的建筑或者是路面会造成较大的负面影响,严重地甚至会对地下的基础设施产生破坏,从而对周围人员的生命财产安全造成危害,同时也会延长工程的工期,对工程的各方造成不好的影响。工程各方、周围环境、路面、地下设施等等这些都是深基坑在进行施工时必须要考虑的因素。而在这其中,最重要的一点就是要考虑到施工人员的安全。因为深基坑的深度越深,施工条件就会越差,这时,就需要施工人员注意空气的含氧量,以免造成人身安全问题。
1.4 深基坑施工难选择
在深基坑的施工过程之中,支护的建设在其中占有非常重要的地位和作用。支护的建设形式有很多,具体如何选择,就需要根据建筑工程所处的具体环境以及其他各方面的实际情况加以考虑,从而选择出最佳的形式。
由于深基坑在开挖的时候容易使地表产生沉降问题,从而使得邻近建筑物发生沉降开裂。这种沉降位移的产生大多数与地表水的含水量有关,如果地表水的含水量降低的话,沉降范围一般而言会比较大。这种沉降位移也同护坡的变形有关,一旦护坡发生变形,在深基坑的附近就会发现沉降位移。当基坑发生位移的时候,严重的话还会产生地下的承压水受压力而向上喷涌的现象产生,由此更会使得基土开裂。
根据实践经验,我们从以下工程中来探讨分析这一情形。这个工程的地下水大约深埋在1.3m的位置,存在着三种类型的地下水:①浅层潜水型;②弱承压水型;③及基岩裂隙水。根据这一地层结构,探测这一过程沉积环境,以野外勘探和现场原位的方式进行测试,以结合土工试验成果来加以综合分析,从上到下,这一土层依此为:人工杂填土、亚粘土、亚粘土一粉细砂、淤泥质亚粘土。
大约在开挖前的两周开始对工程进行降水维护,这样的话可以保证土体在开挖的时候有足够的水份来保证稳定性。在钻孔灌注桩桩顶开始设置钢筋混凝土冠梁,位于隧道的地方则采用钢管支撑体系。土方开挖为垂直明挖,结构是先撑后挖。开挖的深度为每层钢支撑高度3m,开挖的时候就注意进行坡面挂网喷浆和钢支撑支护。在实际中,可以看到边开挖基坑紧邻的建筑已经开始出现了裂缝,虽然程度各不相一,有的横向拉裂,局部有少量地砖翘起,如图1所示。
图1 房屋沉降监测数据曲线图
因此:①采取防护措施。加固固然重要,但是在实施过程中的采取一些减少地表沉降的措施更有现实性。根据实践经验,采取分层分段开挖,地下连续结构等效果比较明显。值得注意的是基坑施工时间不宜过长。整体施工粗精得力,工程才能够顺利完工。②确定降水井数量。降水量的多少势必会对深坑基坑产生分裂等影响,要及时根据各个地层的情况,实施有效的降水方法,以及建立可行的降水井,保证深基坑的稳定性。
3.1 计算机技术的应用
随着科学技术水平的不断提高,现代化技术已然被运用到了各行各业,特别是计算机技术,其在各行各业中都有着举足轻重的作用。建筑工程行业自然也不例外。在建筑行业中主要应用的是数值分析和虚拟仿真的技术,这项技术可以把建筑工程设计好的施工方案用仿真化的方式给呈现出来,从而保证施工能够更加准确并且符合规范,同时也能提高施工的精度,同样地也对深基坑的施工有了保证。而且利用这项技术,能够有效地计算出工程所处地域的地质条件,并且通过对其进行虚拟仿真的分析,从而找出深基坑适合的最佳的施工方法,保障基坑施工的安全,更主要是防止因为深基坑的坍塌而导致周边建筑物的倒塌。
3.2 连续墙技术的应用
地下连续墙,其实是由外国发明的,但是在我国建筑工程中,特别是深基坑的施工中有着非常广泛的应用。所谓地下连续墙,就是浇筑墙体,并在墙里面放钢筋,从而使得墙的防水性和刚度都超过一半水平的一种技术。在深基坑的施工中,一半都是应用T型或者U型的连续墙。在建造连续墙时,其产生的振动和噪音都较小,不容易影响周围人群的活动,而且支护结构也很稳定,并且抗水性较好,不容易被腐蚀,从而延长使用寿命,同时保护深基坑,并且还能够充当地下室的外墙的作用,这样的话,不仅能够节约地下施工所需要花费的成本资金,而且也能够减少建造外墙的工序,缩短工程的施工时间。
3.3 电容感应测量技术的应用
深基坑在进行施工的时候,第一点就是要保证基坑的稳定,不会出现变形的情况,从而才能保证建筑整体的稳定和安全。所以,如何发现基坑变形并及时地采取应对措施,是施工的一大重点。这时就需要电容感应测量技术了。利用电容感应测量技术可以监测基坑水平位移和纵向沉降的实际情况,从而判断基坑是否变形,以便施工人员停止工作并及时采取措施应对变形,从而保证施工的安全和顺利进行。
3.4 止水帷幕技术的应用
在深基坑的施工过程中,除了上述的变形问题之外,另一个需要注意的问题就是“止水”。只有有效地将地下水和地表水给排出,才能避免因为水的浸泡而引起的基坑不稳问题。这时,新型基坑的止水帷幕技术就能派上用场了,其通过灌注桩和内撑方法建立起的旋喷桩能够形成良好的止水帷幕结构,有了它的防护,地下水就能很好地被阻隔开来。
3.5 信息化技术的应用
由于建筑工程的工期较长,环境变化较大,而深基坑的施工受环境的影响又很大,这时就需要利用信息化技术来对工程进行动态的监测,以便及时地掌握工程周围环境的变化,从而对施工给予适时的调整,保证工程的顺利进行。
总而言之,随着我国经济事业的高速发展,城市化建设成果显著,建筑行业也随之崛起。越来越多的建筑工程项目投入到施工当中,而在建筑工程的施工中,深基坑作为其基础,施工技术需要不断地与时俱进,只有这样,才能保证建筑工程的顺利完成,并且保障整体建筑的安全和质量。当前科学技术高速发展,综合运用现代化技术中的计算机技术、地下连续墙技术、电容感应技术和信息化技术等,对深基坑的顺利施工有着非常大的促进作用,而且对建筑整体的性能也有着优化作用,从而促进建筑行业的长远发展。
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[3]林荣坤.刍议建筑工程中深基坑支护施工新技术的应用[J].黑龙江科技信息,2015(21):25~26.
TU753
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1004-7344(2016)24-0328-02
2016-8-4