宋开锋
(民航机场建设工程有限公司,天津 300456)
建筑工程深基坑开挖施工技术是否具备一定的科学合理性,对工程的社会效益与经济效益会产生直接影响。因此建筑工程建设企业在应用该项技术前,应分析该工程的具体特征,通过合理部署以及周密安排确保深基坑开挖技术在建筑工程中应用的适宜性,发挥出深基坑开挖技术的最大功效,推进建筑工程顺利完工的同时,有效推动建筑行业的长远发展。
设计方案对深基坑开挖技术的应用过程一定的指导作用,其对于建筑工程的施工质量与施工安全有较高的技术保证。设计人员需要根据建筑工程建设区域的实际状况以及工程所需要制定对应的设计方案,其在基坑围护结构设计、变形控制设计、强度控制设计等方面都需要满足相关特征:方案安全可靠,安全是推进工程建设的前提;最大限度减少对周边环境的损害,遵循国家环保理念,维护生态环境;基坑稳定是工程的持续推进的基础与关键点。设计人员需要把握深基坑开挖的全过程,做好其中重难点建设,并对出现的问题能够根据工程概况进行对应的调整。
深基坑区域水文地质特征不但需设计人员提升对其的认知与把握,还需要施工员工与管理层加强对其的重视,因其会较大程度影响建筑工程的施工效率与质量,导致施工管理与组织难以发挥出其最大的功效,难以对一些事故进行有效预防。我国南北方水文地质有着较大的不同,比如某些地区上部黏性土,下部却是砾石、砂石层,自上而下可划分为杂填土→可塑状黏土→淤泥质粉质黏土→可塑一硬塑状黏土→软塑状粉质黏土→粉土或粉砂夹软塑状粉质黏土→粉细砂→细砂→中粗砂→砂砾→碎石土等。部分地区在开挖深坑时会因地质问题而导致基坑涌水、边坡滑移、地面沉陷、房屋开裂、道路开裂等。必须细致把握当地的水文地质,才可在设计与施工中避免各种意外情况的发生,并及时预测相应的情况以采取对应的解决对策[1]。
在基坑开挖的所有事故中,去除因管理不力、技术不到位以及内部组织管理不力等因素,皆由于对基坑周边环境不够了解导致的。因此为保证深基坑开挖的稳步推进,应掌握周边的具体的环境情况。
建筑工程中深基坑开挖施工技术的实施,需要明确具体的施工顺序,并选择对应的开挖机械进行对应的施工操作。在进行土方开挖时严格按照对应的施工流程与施工原则进行,可较大限度地避免意外状况的发生。
施工团队在深基坑开挖前,需要对设计图案进行细致分析,把握其建设的核心内容以及具体的施工顺序,并与设计人员进行全面沟通交流,明确设计步骤。此外还需要对施工现场进行必要的勘察,以此明确设计图纸与施工现场是否具备足够的可行性、合理性与科学性,若是其中存在较大的问题,应及时汇报于管理人员与设计人员,重新整改之后方才投入建设工作。按照深基坑的一般开挖顺序,可按照坡顶排水沟→降水井→验收与移交的流程进行。
施工机械选择的科学与否直接关系着深基坑开挖的连续性与施工进度。通过信息化技术对深基坑工程的施工时间以及总挖土量进行估算,以此推测出工程的日出土量,选择适宜的挖土机械与运输车辆。挖掘过程中,还可根据其与实际情况的差异性,对机械数量与开挖进度进行不断调整与完善,产生可靠的数据信息,为管理层的相关决策提供有利的数据支撑[2]。
在挖掘土方前,根据深基坑工程设计选定对应的施工参数,按照基坑的开挖深度、支撑形式、开挖几何尺寸、基坑规模、基坑加固条件,提出可操作的、详细的开挖与支撑施工参数与施工程序。按照平衡、对称、分布、分层的原则制定对应的开挖与支撑施工参数与施工程序。最为重要的施工参数为一层开挖的深度以及对应的开挖层数,还包括挡墙被动体在完成土地开挖但未进行支撑时暴露的高度、宽度与时间。
土方开挖应遵循先撑后挖的原则,严令禁止超挖。以四层或者五层的标准划分基坑,必要时可在基坑挖掘区域放置检测器,实时检测基坑每层的挖掘深度,使其能够始终满足对应的标准与要求,并可根据实际情况调整开挖的深度与广度。为避免工程桩遭受损伤,可在挖掘前加强对应力管桩设计的熟悉,并在土方开挖前对未送到设计标高的桩顶桩位标识[3]。
在明确基坑开挖的层次标高时,按照一般的施工形式,第一层土方在挖掘时需保持在1.5 m,开挖深度达到2 m,第二层标高可设计为-3.7 m,开挖深度依旧为2 m,以此类推控制土方深度皆为2 m。开挖顺序则遵循“从四周向中间”“从南向北”的原则。就开挖形式而言,需要有机结合挖宽沟、单沟侧面开挖、结合沟端开挖等多种形式的挖掘方式,此外还需要保证汽车从侧面进入进行桩土作业。
严格按照设定的施工顺序开展土方开挖,为便于后续的人工清底工作、修坡工作与找平工作,在挖掘的过程中,需要预留土层,控制其在0.3 m左右,可有效保证边坡坡度与基底标高满足相关的要求与规定,避免出现超挖问题或扰动其他土层。在土方开挖前设置边坡线,在开挖进行时把握开挖进度,放出各个承台的开挖标高以及开挖边线,及时控制开挖边线与开挖深度,避免出现开挖不足与超挖的问题。若是应用机械开挖会存在以下基坑边角等角落位置难以挖掘到,需安排施工人员进行人工挖掘,为保证土方不影响其他施工工序,应及时清理[4]。
深基坑支护指根据基坑开挖的实际深度,应用对应的临时支护支撑,并合理应用回灌技术、井点降水、卸荷技术等,达到压缩成本与工期的目的。在保证施工质量的条件下,尽可能保留原先存在的支护桩,以此来减少支护桩装设工作并压缩成本;确保施工过程中支护结构始终保持安全可靠状态;避免因降水不当与基坑周边土体变形使得周边地下管线、道路、建筑不均匀沉降,对其进行检查监督,以此及时发现问题与解决问题;便于施工操作,降低施工难度,推进工程流程。对深基坑挖掘进行中所处的不同深度采取对应的承台胎膜与支顶斜撑,降水可采用回灌或轻型井点的措施。
在深基坑开挖进程中,应保持其处于干燥状态,还需要保证边坡的稳定性,否则极容易导致事故的酿成,部分基坑土质软或者有积水,施工工人难以在其中立足进行对应的施工操作。一些土质还有流沙问题使得边坡塌方,地质遭到破坏。
(1)止水法。
止水法的应用主要是在基坑周边设置较为完善的止水帷幕,以此来将地下水阻止在基坑外部,比如地下连续墙法、沉井法、灌浆法等。
(2)排水法。
排水法指将基坑内部的地下水、地表水等排出,通常应用的方法为井点降水法、明沟排水法等,施工难度较高且投资成本高。
(3)井点降水法。
该种方法技术易于掌握,操作较为简单,且已实现了广泛的应用。在基坑周边设置能够渗水的井点管,再配置对应的抽水设备,将地下水不连续的抽走,使得地下水能够降低对应的设计深度。该种降水方式适用于各种形状的基坑,其对于稳定边坡有较好的作用。保持基坑内部土方的干燥性,利于促进工程缩短,并保障工程的质量[5]。
深基坑开挖过程中的风险都与其变形控制相关,基坑开挖的过程是一个土体进行应力释放的过程,该过程破坏了地层原有的应力平衡体系,被扰动的土体会流变以及固结,因此需要在开挖阶段强化有支撑与无支撑两种状况下的暴露变形控制。
就有支撑暴露变形控制而言,维护结构本身的支撑暴露时间指在一层土体开挖支撑完成至下一层开挖的时间。在有支撑暴露时间段内,主要用于施工扰动、主被动xE~体流变以及温度变化等,基坑挡墙势必会导致变形,其变形原因与加固情况、支撑轴力、开挖深度、暴露时间等因素有关。无支撑暴露变形控制的实现,主要依托于对支撑轴力、支撑时间、开挖时间、开挖空间尺寸等的控制。根据实际的施工条件以及设计要求实施对应的施工工艺,比如综合考虑土体加固状况、施工技术条件以及施工机械等。
综上所述,探究并实现建筑工程中深基坑开挖技术的合理应用,对于建筑工程的安全与质量有较大的提升作用。建筑企业分析建筑工程的建设实际状况,制定个性化的深基坑开挖方案,按照其固定的流程进行对应的操作,避免意外情况的发生,此外还需要通过选择适宜的机械器材以及支护技术等保证工程的顺利完工。