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浅析建设工程深基坑开挖中常见的问题
摘要:随着城市化的程度不断提高,城市的人地矛盾越发突出,许多城市的用地面积已经无法满足庞大人口带来的需求,因此对地下空间的开发也开始受到相关从业者的关注。然而地下空间的开挖并非易事,在涉及深基坑施工的过程中,地下埋藏的各种管道、线路以及交通要道等等,都会提高工程的难度,如何确保深基坑工程的正常进行且不影响其他的地下设施,已经成了相关人员需要深入思考的课题。
关键词:人地矛盾、地下空间、深基坑、地下设施
引言
我国的城市化发展还远远没有到达终点,未来许多城市的人口还可能更多,但是城市的空间总是有限,因此迫切需要将建筑从平面转向立体,即除了向上建设之外还可以利用好地下空间。但是向地下空间的开发并非易事,地下同样存在各种市政基础设施以及可能会对周边建筑物造成影响的因素,因而为了确保在地下空间开发的过程中不至于使工程影响到外部其他因素,有必要对建设工程的深基坑开挖相关话题进行分析。有鉴于此,本文将围绕建设工程的深基坑开挖作业进行分析,介绍深基坑开挖的技术,在进行此项作业过程中常见的问题,以及解决深基坑开挖过程中存在的问题的相应对策,以期能促进相关从业者对此的认识。
1、建设工程深基坑开挖施工技术
(1)深基坑开挖要点
一是土方的开挖作业需要按照分段分层的形式进行,严格基于施工前设计的方案展开。即在挖掘的时候每挖一层土方就需要支护一层,因为一旦上层挖掘的土方没有支护或者支护不到位,且砼的强度不合格,那么在继续往下挖的过程中就极有可能出现崩塌的工程隐患,特别是下雨天更是要额外注意
二是进行挖掘作业的时候,经常会遇到的问题就是挖掘不足的现象,因此为了防止挖掘作业进展到最后需要分配大量的人力用于运土需要在作业开始之前就设置好备用的边坡线,然后随着挖掘作业的开展放上承台的开挖边线和开挖标高,并随时了解开挖边线与深度的相关数据。
三是为了防止出现超挖的意外情况,需要在作业的时候额外关注边坡的坡度是否平整,注意保留300mm左右的土层,然后进行清底作业并填平边坡的坡度。
四是如果有某些边角的部分机械无法有效进行挖掘,那么可以适当使用人工的方式进行挖掘并清运。
五是在挖掘的过程中尽力避免机械挖掘过程中挖斗碰撞基桩,这是深基坑挖掘的常见故障,如果实在无法避免,可以先把部分桩头截掉。
2、建设工程深基坑开挖过程中的常见问题
深基坑的开挖作业需要慎重,因为一旦处理不妥当,那么基坑就要出现倾覆破坏、管涌、不均匀沉降等多种严重的后果,亦或是破坏地下的市政基础设施,从而导致工程的进度拖慢影响工期。而大体来看,此类问题原因主要有以下几方面的因素
(1)实际施工与设计要求不相符
偷工减料的问题是许多行业都存在的现象,其中建筑行业更是首当其中,而深基坑开挖工程项目同样也是如此。通常进行深基坑作业的施工人员在施工的时候需要使用到搅拌桩,不过也有不少的建筑工人认为深基坑的施工不同于地面,所以哪怕是偶尔偷工减料可能也不易被发现,所以出于节约水泥等原材料的朴素思想就会减少使用水泥。但是这种作业可能会对基坑的支护强度造成很大的影响,严重的话就有导致支护出现裂缝。之所以出现这种现象的很大原因就是施工单位过于注重赶施工进度和节约成本,而不选择按照施工方案的规定来,从而造成各项施工指标不合格,也给后续的工程使用造成了严重的安全隐患。
(2)基坑支护结构存在问题
基坑的支护结构设计往往是基于基坑的静态结构进行设计的,可是在开挖的过程中土体却是一个动态变化的过程,可以想象随着工程的开展时间流逝,土体的强度很有可能会降低。这也是施工过程中需要考虑到的一点,需要从动态层面设计支护的结构,提高深基坑的稳定性。但是从实际情况看,很多施工单位并没有对支护结构设计投入太多的心思以至于事故不断。支护结构的位置与形式会严重影响结构的空间强度。
(3)基坑施工误差大
建筑工程的设计方案在实施的过程中往往无法得到有效的落实,很多基坑施工同样也是如此难以有效达到设计图纸的要求。这是因为有不少的施工单位出于某些经济利益的考虑会在施工中偷工减料,大胆的还可能在施工的时候直接不进行一些必要的支护施工而盲目赶工程的进度。比较常见的就有混凝土的喷射厚度太薄,导致实际的强度太低;成孔注浆不到位等等。
3、解决深基坑开挖施工过程中存在问题的对策
(1)优化设计方案
在开展深基坑开挖的操作之前,施工单位的工程师需要事先使用精密的仪器对作业区域的土方展开测量,然后基于测量的结果设计合适的挖掘方案。其方案中比较重要的就是基坑挖掘的顺序以及需要挖掘的土层厚度。在施工的过程中,必须确保施工人员要按照设计的要求严格施工,不能对方案的规划阳奉阴违随意更改数据,并且要对于开挖作业种种可能出现的状况进行预测,然后制定可能的预案加以及时解决,防止工程现场出现问题时束手无策,如此便可以提高开挖作业的安全性。
(2)做好深基坑降水排水工作
坑底的降水排水工作应该在正式工程开挖之前进行,此工作的展开应该留意附近的地下市政基础设施和周边的建筑物,然后基坑降水要求保留数个孔洞以供观察,在基坑的外围布置回灌井和地面沉降观察点,随时准备在有必要的时候回灌补救。为了工程的有序展开,还需要及时设置好集水井与排水沟,但是在坡顶和开挖的那一面要注意不能布置横向的截水沟,而是需要在开挖面布置沿着基坑的集水井以及纵向排水沟。
(3)加固深基坑土体
深基坑的土体要如何加固,具体需要结合基坑的实际施工而定,基于基坑的土地变形情况,可以有选择的进行旋喷加固法、深层搅拌桩脚加固法。至于到底要选择那种,主要看作业区域的深基坑土地的强度要求以及基坑底部的施工环境。
(4)实地考察深基坑的施工位置
在进行施工作业之前,还要委派专门的工程师对是需要进行深基坑开挖作业的周围区域地质条件、建筑情况进行调查,并且针对附近区域已有的深基坑挖掘工程最好能与对方的施工单位进行交流探讨作业的经验,然后再基于已有的信息进行施工方案的设计,确定施工的详细挖掘机化。然后在挖掘的过程中还要对挖掘的相关数据严密监控,做到防范于未然。
(5)及时处理突发事故
深基坑开挖作业属于相对比较危险的工程,因为在作业的过程中由于突发的气候条件变化和未预料到的作业区域地质条件情况,工程在开挖的时候随时都有一定的可能出现突发事故。特别是地下流沙、地下溶洞、突发大暴雨等等,都会对工程的安全造成威胁。基于此,需要施工单位紧密学习国内外的先进做法对突发事故制定较周全的预案。比如土体停止开挖并回填、化学灌浆加固技术、降水排水等等,确保进行工程开挖作业的工作人员人身安全。
总结语
在城市人地矛盾不断激发的大背景下,深基坑开挖作业对于开发地下空间具有重要的作用。但是在进行深基坑开挖作业的过程中安全事故频发,需要的相关从业者对造成深基坑开挖事故的常见问题深入分析,加强对深基坑开挖作业的操作要点学习,并寻找有效的解决办法提高深基坑开挖作业的安全性。
参考文献
[1] 范晓峰. 浅析深基坑开挖过程中可能出现的工程地质问题[J]. 地球, 2019(7):1.
[2] 吴迪. 浅析建筑工程中深基坑开挖施工及支护措施[J]. 民营科技, 2018(5):1.