市政工程基坑开挖施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2019-04-14
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市政工程基坑开挖施工技术探讨

彭鼓洪

关键词:市政工程;道路建设;基坑开挖;施工技术;

1引言

在我国现代化城市的建设过程当中,市政工程的建设项目越来越多,而为了更加充分的利用有限的土地资源,使得地下的空间以及空中的部分均称为城市建设中的一部分,各种各样的基坑工程出现在我们的视野中。在各类基坑施工技术涌现的同时,基坑工程的坍塌事故多有发生,这不仅使得我国经济遭受到了巨大的损失,还对人们的生命财产安全造成了一定的威胁,因此,对市政工程开挖施工技术进行深入的研究具有十分重要的意义。

2市政工程基坑开挖施工技术的应用价值及主要特点

2.1主要应用价值

在市政工程的施工过程当中,为了使得基坑开挖施工技术得到更大的应用范围,并具有良好的应用情况,工作人员要充分的了解基坑开挖施工技术的应用价值。主要包括以下几点:第一,在市政工程的建设过程当中,充分了解并掌握基坑开挖施工技术可以保证工作的开展更具有针对性,并且使得基坑施工当中的事故发生概率降到最低,有效的提高了基础结构的稳定系数。第二,在市政工程的基坑开挖过程当中应用相关施工技术,可以使得工程的施工质量得到有效的保障,使其满足工程设计的要求,并且还可以使得市政工程中的基坑使用功能得到有效的优化,给后续的施工奠定下了坚实的基础。第三,在市政工程当中,对基坑施工技术的应用加以重视,可以有效应对施工过程当中出现的一些不良问题,从而有效的保证基坑的良好使用功能。

2.2主要特点

2.2.1区域性

在市政工程的建设过程当中,基坑施工技术具有较强的区域性,若是市政环境、地质条件以及人文特征不相同的话,那么所表现出来的特征也不尽相同,就算在一个城市当中,也会出现不相同的地基。所以,在基坑开挖施工之前,一定要对施工所在地进行深入的考察,从而根据实际的地质条件等制定具有针对性的工程计划,一定不能一味的相信往常经验。

2.2.2临时性

在基坑开挖工程的施工过程当中,临时性表现在基坑施工当中的支护维护系统。通常情况下,基坑支护维护系统属于临时搭建设施,同永久性支护维护系统相比较而言,其稳定系数以及安全系数都表现出了明显的不足,而且还具有较多的安全隐患问题。所以,在进行市政工程的基坑开挖过程当中,一定要进行全程的、全方位的监测,并建立一个全面的应急措施,这样便可在发生意外时对其进行及时的处理。

2.2.3制约性

在市政工程项目的建设当中,通常环境都较为复杂,项目周边的一些设施、建筑以及地下管线等等都会制约基坑施工的开展。所以,在基坑开挖施工之前,一定要对周围的环境进行全方位的勘测,从而根据勘测结果制定一个科学合理的施工方案。

2.2.4环境性

在市政工程的基坑开挖过程当中,施工作业会破坏到周围的环境,并且在施工当中,地下的水位还会发生一定的变化,涂层应力场也会随之发生变化。在各种因素的影响之下,基坑会发生一定的变形,导致基坑周围的土体发生失衡,给周围的环境以及地下的管道造成一定的威胁。

3市政工程基坑开挖施工的技术方案

3.1充分考虑工程的条件及周边环境

在进行市政工程基坑施工设计方案的制定时,要对基坑开挖的特征尺寸以及几何尺寸进行充分的掌握,并掌握好地下的管线埋深、尺寸等分布情况与其他临近建筑物的基础形式、分布情况。其次,要对邻近公路的等级以及公路最大车载量进行充分的了解与掌握,并将基坑开挖过程当中车辆运输的路线进行有效的预留。另外,要对基坑局部的稳定性以及边坡的稳定系数、可能会发生的一些变形情况、天气对基坑周围的影响等等进行充分的勘察,并根据勘察的结果与施工现场的情况进行基坑临时支护形式的合理选择,还要根据勘察结果提出有效的事故预防措施。

3.2科学选择降排水方案

在工程施工过程当中,降水的技术方法有很多,可以根据施工现场土层的渗透性能以及周围的环境、基坑临时支护结构的种类等等,合理选择降水方法。当基坑的底部为隔水层,并且基坑底部主要表现出承压水位的作用时,工作人员就要对基坑坑底进行突涌验算,必要时可采取水平封底隔渗,以免破坏基坑底部土层的稳定性。

3.3合理选择临时支护方案

在我国基坑工程的临时支护系统当中,大多选择的都是土钉墙或者是排桩、重力式挡墙与地下连续墙,基坑支护的主要要求只有两点,即稳定性与强度,因此,在进行基坑支护方案的制定时,一定要根据工程的实际情况选择既具有安全性又较为经济的支护方案。在进行支护方案设计时,支护形式要能够保证边坡的稳定性,并且还要满足最大的变形要求,从而有效的保证基坑周围建筑物以及道路、管线等设施的安全。在常用的支护形式当中,土钉墙支护最大的特点就是施工方便,且施工成本较低,所以,在基坑边坡位移没有要求,且基坑深度小于十二米的工程当中,土钉墙支护得到了较为广泛的应用。护坡桩支护可以有效的控制位移,但是其施工成本较高,施工也较为复杂。

4市政工程中软基坑的开挖施工技术分析

4.1淤泥基底的开挖

通常情况下,淤泥主要有夹砂淤泥及烂淤泥、稀淤泥三个主要类型,在对其进行处理时,要根据淤泥类型的不同选择不同的处理方式。

4.1.1稀淤泥的处理

由于在稀淤泥当中有大量水分,因此,稀淤泥的流动性很强,其承载能力较差,如果在基坑开挖过程当中所遇稀淤泥较少,而且厚度较浅的话,可以将适量干沙加入到稀淤泥当中,从而使稀淤泥形成不具有流动性的土埂。而如果稀淤泥的量较多,且范围较大的话,就要加大干沙的加入量,与此同时,还要对形成的土埂进行分段处理,以免淤泥的范围发生扩大。

4.1.2烂淤泥的处理

一般情况下,烂淤泥当中所含水分较少,并且泥层的厚度较大,具有较高的浓稠度,因此,在进行开挖的过程当中会发生粘连的问题。在具有烂淤泥的基坑开挖过程当中,通常利用五股叉或三股叉来进行铁锹工具的替代,与此同时,还要按照一样的方向进行开挖,直到挖掘至硬土的地方后才能向四周进行扩散开挖。

4.1.3夹砂淤泥的处理

在大部分的基坑当中所含的夹砂淤泥都有不止一层的夹砂层,如果淤泥层的厚度较大,则可以直接将淤泥层取出来,而如果淤泥层的厚度较小,则需要对沙面进行风干处理,然后再将淤泥层挖出。

4.2流砂基底的开挖

在市政工程的基坑开挖过程当中,如果采用的开挖方法为明式排水法,那么会极有可能导致较大的水力坡降,使得大量细砂随着渗流从基坑当中涌现出来,形成流砂。通常情况下,在非粘性土质当中容易发生流砂,流砂的形成也与沙土的比例、含水量以及动水压强有着较大的关联,因此,流砂在中砂地质以及细砂地质当中的出现概率较小。在基坑开挖的过程当中,控制流砂的方法有如下两种:第一种,排。“排”指的是尽快排出流砂当中所含的水分,从而使得水分的坡度得到有效的减少。第二,封。“封”指的是对流砂区域进行有效的封闭处理,从而使得流砂区域不再扩大。若是在基坑的底层当中发现有翻砂冒水,那么工作人员要在基坑底部较低的位置挖一个沉砂坑,再将竹篮放到坑底当中,从而留住砂石,并有效将砂石当中的水分过滤掉。如果流砂层的厚度较小,那么可以对其进行引流处理。

4.3泉眼基底的开挖

在基坑开挖过程当中,如果对基坑中的水分进行有效的排出,那么在坑底厚度较小的土层当中,就会有地下水冲出到地表层,导致泉眼的出现,或者是承压水会直接击穿地基深层,从而导致泉眼的出现。通常情况下,泉眼容易出现在地质钻孔的地方,如果从泉眼当中喷出的水不浑浊,那么可以将这些喷出的水引入到集水井当中,再从集水井当中排出。而如果喷出来的水不太清澈,那么就要在上面铺设一层粗砂或者石子,然后浑浊的水就会进行过滤,最后再将过滤之后的水排出即可。

5岩基的基坑开挖施工技术

5.1岩基撑持构造的合理选择

在进行岩基基坑的开挖过程当中,由于很多岩基具有较深的根基,因此,在开挖时可能会引起边坡的失稳,甚至是塌陷等现象。所以,在施工过程中要求工作人员能够对土体边坡装置撑持构造采用深层拌合水泥土挡墙撑持构造、板桩撑持构造与浇筑桩撑持构造等原撑持及保护措施,从而使得市政工程的施工质量得到切实的提高。

5.2板桩撑持构造

在岩基开挖的过程当中,通常情况下,应用较为广泛的撑持构造就是板桩撑持构造。该构造形式可以将边坡的压力有效的应用起来,还可以将地基外面的水分阻挡在基坑的外面,以免水分不慎流入到基坑内部当中。在基坑开挖过程当中,板桩撑持构造的有效应用可以使得基坑边坡的稳定性得到有效的提高,并且还可以有效的避免较大位移的产生,降低了开挖过程当中对周围建筑物、管线及道路的影响。通常情况下,板桩撑持构造中的板桩均为钢板桩或者是钢筋混凝土板桩,钢板桩又可以为别平板以及波浪板两种。其中,波浪板的抗水能力以及抗弯能力较好,在土坑深度较大或者是边坡压力较小的基坑当中较为适用。平板式钢板的装置较为便捷,并且防水性较好,所以通常将其应用到基坑深度较小的基坑当中。

5.3浇筑桩撑持结构

在基坑开挖过程当中,要根据基坑边的实际情况来选择桩撑持结构的浇筑形式,可以选择单排浇筑、双排浇筑或者是多排浇筑。其次,如果该基坑边坡当中的土质较软的话,那么一定要在排桩期利用钢筋混凝土网对该结构进行一定的保护,从而有效的保证基坑的安全性与稳定性。

5.4深层拌合水泥土挡墙撑持结构

在基坑开挖当中应用深层拌合水泥土挡墙撑持结构,可以利用混凝土对基坑的土体进行一定的加固处理,而且还能借助该结构自身的重要对坡体进行挡土撑持。在现阶段的基坑开挖当中,通常选择土坑中的土体与水泥进行深层的拌合,待拌合物凝固之后,便可得到一个连续的墙体,从而对基坑的边坡起到一定的撑持。

6市政工程基坑开挖施工中的质量控制

6.1加强施工前的勘查工作

在进行基坑开挖之前,工作人员要利用科学的方法,对施工现场的地质条件及水文条件进行全面的勘察,注意要利用标准根据进行勘察,从而得出准确性较高的数据,为后续的开挖提供可靠的数据。工作人员要根据勘察的数据制定出一套有效的开挖施工方案,从而保证基坑开挖的顺利开展。

6.2监控测量

因为基坑具有较大的深度,所以在基坑开挖当中会影响到周围的建筑物及道路、管线。所以,一定要派专门的人员对开挖过程当中周边建筑物的位移及沉降进行有效的监控。如果基坑的深度大于七米,那么要保证基坑深度两倍范围没有主要建筑物及道路。在实际的开挖过程当中,要对地下水位的变化以及位移等进行严格的监控,从而有效的确保基坑开挖过程当中的安全系数。其中,地下水位测量主要是对地下的含沙量、水位变化以及排水量进行测量。变形测量主要是进行围护结构的位移、地面坡面的沉降以及支护结构的位移、地下管线的沉降等进行测量。

6.3保护措施

在基坑开挖过程当中,工作人员要在基坑周围的地面上设置有效的保护措施,还要根据实际情况采取有效的引流措施,从而将地面水有效的抵挡在基坑外部,提高基坑支护结构的稳定性,最终保证基坑开挖的顺利进行。

6.4减小地下水的影响

在基坑开挖过程当中,地下水会影响到施工的质量,若是地下的水渗入到了基坑内部,那么地基就会发生下沉,支护结构也会发生一定的滑移,进而对基坑的安全开挖产生恶劣的影响。所以,开挖时一定要采取措施对地下水进行有效的阻挡。

7结束语

综上所述,基坑开挖作为市政工程当中的一个重要组成部分,一定要保证基坑开挖的安全性与稳定性。工作人员在开挖过程当中,要严格按照相关要求,采取科学的开挖施工技术,并结合工程的实际情况采取有效的措施,从而有效的提高基坑开挖的质量。

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