建筑工程深基坑施工问题和应对策略探析

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  摘要:深基坑施工是建筑工程施工过程中的关键环节,是建筑施工过程中的重要工作,其施工的质量直接影响了建筑工程的质量。本文就针对于当前建筑工程深基坑施工过程中的问题进行分析,并且针对于出现的问题提出了解决的措施,全面保证深基坑施工的质量。
  关键词:建筑工程;深基坑;施工问题
  中图分类号:TU198文献标识码: A
  前言
  当前情况下,随着我国社会经济的发展,人们对建筑工程的质量的要求也是逐渐提升,如何才能提高建筑工程的质量成为了人们关注的一个问题。在进行建筑工程施工的过程中,深基坑施工是关键的环节,但是在施工质量的控制上却存在着很多的问题。因此,在对建筑工程基坑施工的过程中,施工人员必须要对施工过程中的各个环节进行处理,提高施工技术的规范性,从而保证建筑工程整体的施工质量。
  1.工程概况
  某工程建筑,场地总面积为18700m2,主体建筑由主楼"附楼及7层的裙房组成。主楼地上31层,有效高度为180.8m;;附楼地上22层,有效高度为100m;裙房地上7层,有效高度44m;整体建筑共设置4层地下室。主楼的基础形式采用桩基加厚板,附楼的基础形式采用桩基加独立承台。建筑桩基采用人工挖孔桩,在基坑开挖至坑底以后施工。基坑总面积约为18000m2,基坑周长约为450m,基坑开挖深度为10m。基坑的安全等级为一级,基坑重要性系数为1.1。
  2.深基坑施工中存在的问题
  2.1、勘察问题
  在建筑施工的过程中,相关人员通过项目勘查实现对现场的全面控制,是施工中的重要操作。但是,许多单位并没有对项目勘查进行全方位实施,没有依照现场勘查结果对施工方案进行设定,造成现场方案及施工出现差异。勘查人员没有对现场细节进行合理描述,没有对勘查资料进行完善,导致勘查效果受到制约。除此之外,当前企业及单位没有对勘查工作进行正确认识,在勘查的过程中没有投入相应人力、物力、财力直接造成基坑问题大幅上升。
  2.2、施工和设计差异较大
  在深基坑支护工程的施工中,经常会应用到深层搅拌桩,而深层搅拌桩的水泥掺量大多不足,这样就会影响到水泥土的支护强度,严重的还会造成水泥土产生裂缝。在实际的施工中,存在偷工减料的现象,在深基坑的设计中会对挖土的程序进行严格的要求,这样可以减少深基坑支护结构的变形,而且还需要进行图纸交底工作,但是在实际的施工中,为了缩短工期和局部的利益,施工单位不会依照施工设计的要求进行施工,存在着偷工减料的现象。深基坑的开挖是一个空间问题,而传统而对深基坑的设计依照平面问题进行处理的,而且需要进行平面应变假设,调整支护结构,从而适应开挖的空间的需求。设计和实际的施工存在差距,因此需要引起足够的重视。
  2.3、基坑支护结构存在问题
  深基坑支护结构,一般按静态进行设计,但土体的开挖却是一个动态的过程。随着时间的推移,土体的强度会逐渐下降。因此,设计和施工过程中必须要考虑到这一点,才能够保证工程的稳定性。然而,在实际施工中,支护结构设计计算问题常遭忽视而发生质量事故;在支护结构中,支撑的形式及位置对结构的空间变形和内力有显著的影响。例如,对于内撑式和拉锚式支护结构,在支护结构设计中,完全没有考虑内撑式支护结构的空间效应问题,将内撑式和拉锚式同等看待,即仅仅提供一个水平支撑力,是不合理的;在土方开挖后由于支护墙出现渗水或漏水而影响基坑施工。当渗漏严重时,则往往会造成土颗粒流失,导致支护墙背面沉陷甚至支护结构坍塌;成桩过程中,若遇到无法清除的地下障碍,使支护桩形成断桩或漏桩现象,对支护墙的受力会带来影响或造成严重漏水。
  2.4、放坡开挖的坡度太大
  深基坑施工可能会采用到放坡开挖技术,由于该技术的适用性很强,所以很多类型的土壤在实际施工时都可以采用放坡开挖。比如,均质砂类土壤开挖深基坑时可采用放坡开挖,但开挖坡角一定要比挖出的内摩擦角小;粘性土壤开挖深基坑时要注意保证斜坡的稳定性,因为该类型土壤结构在开挖基坑并进行滑动计算时,稍有不慎便会影响到斜坡的稳定性。放坡开挖施工时,坡面地下水位会发生变化,下降到基坑底面,为了预防这一点,在施工深基坑时必须要提前对坡面地下水位进行预测,严格做好滑动计算。现实的问题是,在实际施工过程中,很多施工人员抱着侥幸心理,并没有严格按照施工要求来进行放坡开挖,从而导致施工难题产生。
  3.建筑深基坑施工需要解决的问题
  3.1、提高深基坑施工技术
  在进行建筑工程基坑施工的过程中,企业要对基坑的开挖技术、支护技术、防水技术进行提升,对各种技术工艺方案控制效果进行增强,确保从根本上改善主体建设质量。企业在实施基坑开挖中要遵循先撑后挖的原则,对基坑进行分层取土,减少基坑的土体滑脱,增强基坑的稳定性。在实施建筑工程基坑挖土的过程中要严格遵循相关的标准,确保开挖的合理性和有效性。
  3.2、转变深基坑的设计理念
  目前,深基坑支护技术已积累了许多的施工经验,而且初步掌握了岩土变化支护结构实际受力的规律。这样就为深基坑支护结构的设计理念的更新和技术的改善提供了基础。我国对岩土深基坑支护结构的实际设计和施工方法的研究还处于探索的阶段,而且我国没有统一的支护结构设计的规范和标准。在传统的深基坑支护结构的施工,对于土压力的分布按照朗肯理论确定,对于支护桩采用“等值梁法”进行计算,这些传统的理论所计算出的结果和深基坑的受力情况存在着巨大的差距,这样的设计存在安全隐患,而且可浪费了施工材料。因此需要研究深基坑设计的新理念,逐渐的转变传统的“结构荷载法”的施工方法,建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
  3.3、对深基坑进行加固,开挖纵向坡度
  本工程深基坑土体加固方法,主要根据基坑施工过程中,周边土体的变形而定。可选择注浆加固法、旋喷法加固法以及深层搅拌桩加固法等。选择哪种土体加固方法,主要根据基坑土层特性、土体所需的加固强度、基坑环境而定。本工程结合其环境特征,主要采用深层搅拌桩加固措施。基坑加固措施是基坑开挖的安全预防控制措施,并在深基坑施工前进行。本建筑工程深基坑开挖时,除严格遵循“时空效应”以及“分层开挖、先撑后挖、快挖快撑、减少无支撑暴露时间”的原则外,特别注意土坡应按土质特性。经过纵坡稳定性验算,确定了安全坡度,做到上下道支撑的层间坡度适宜,避免围护墙变形阔大或滑坡现象的发生。基坑分块土挖完后,即进行修坡,使深基坑开挖纵坡坡度一直维持在安全范围之内。
  3.4、深基坑开挖与支护全过程监测控制
  本工程采用深基坑監测手段,建立信息化施工平台,直观反映了基坑变形,确保深基坑开挖的安全性。监测控制的内容,包括地下连续墙顶、立柱顶端、地表、地下管线,及邻近建筑物的水平位移与沉降以及支撑轴力、基坑底面上隆、地下水位高度变化等。在基坑开挖与支护中,及时有效地对其进行监测。当监控的某类数据接近或超过安全阀值,及时准确地查找施工过程中可能出现的问题,并采取相应的正确对策,及时控制和调整施工进度和施工方法,有效地控制了该深基坑的变形,确保深基坑的安全。
  3.5、组织并实施好土坡开挖施工
  深基坑开挖过程中,负责施工与监理的单位必须按照相关施工要求,做好全面的、系统的施工安排。施工安排中的首要工作是组织施工工序,预算并安排好基坑开挖分层所需要花费的时间、人力,确定好开挖部位,合理安排好挡土支护施工需要花费的时间,并确保没有开挖的土体能够对自身的位移潜力有一定控制力,以免在基坑开挖时发生土体滑坡事件。总而言之,在深基坑土坡开挖中,一定要在开挖前期对开挖部位、开挖时间、开挖工序做好合理的安排,控制好土坡开挖质量,将开挖中可能会涉及到的各个关联因素合理应用起来,全面控制好基坑支护施工中基坑周体的位移潜力,保证工程的施工质量。
  结束语
  随着当前建筑工程的建设,我国对于建筑工程基坑的要求也在不断的增多,基坑施工的各个方面。在进行建筑工程基坑施工的过程中逐渐细化,在操作的过程中,施工人员可以根据具体的施工环境和地质对深基坑的施工技术进行探讨,并且对施工的全过程进行有效的监督和管理,全面改善深基坑施工的技术,加强建筑工程的施工质量。
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