土建基础施工中的深基坑支护施工技术

(整期优先)网络出版时间:2023-12-08
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土建基础施工中的深基坑支护施工技术

刘阳

山东电力建设第三工程有限公司    山东  青岛  266000

摘要:本文专注于土建基础施工中深基坑支护的关键技术与方法。随着城市化进程的加快和高层建筑的增多,深基坑工程日益常见,其安全性和可靠性成为重要议题。文章首先分析了深基坑支护工程的现状和面临的主要挑战,如土壤条件的复杂性、周边环境的敏感性和地下水控制的难度。接着,本文详细探讨了几种常用的支护技术,包括支护墙、锚杆系统和梁柱支撑体系等,分析了它们的适用条件、优缺点及施工技巧。此外,文章还重点讨论了施工过程中的安全措施控制策略。最后,本文对深基坑支护技术的发展趋势和未来的研究方向提出了展望,强调了创新技术在提升施工效率和安全性方面的重要性。

关键词:深基坑支护;土建基础;施工技术;安全措施

1引言

深基坑支护是土建基础施工中的一个关键环节,其重要性随着城市建设的加速和地下空间的深度开发而日益增加。深基坑工程不仅涉及到工程技术问题,还直接关系到施工安全和周边环境保护。由于深基坑工程常常处于复杂的地质条件和敏感的城市环境中,因此,其设计和施工需要高度的专业知识和技术。本文的目的是探讨土建基础施工中深基坑支护的现代技术,分析不同支护方法的应用及其效果,并讨论在实际工程中如何有效地应对各种挑战。通过综合分析现有技术,本文旨在提供一种系统的视角,以帮助工程师和研究人员更好地理解并应用这些技术,确保工程的安全和效率。

2技术方法

2.1支护墙技术

支护墙技术是深基坑支护的核心,主要用于维持基坑的稳定性,防止土体坍塌和周边建筑物或地下设施的损害。在不同的工程环境和地质条件下,支护墙技术的应用也各有差异。例如,钢板墙在土质较软、水文条件复杂的地区较为适用,其优点在于安装快速、灵活,但缺点包括强度有限、易腐蚀,成本相对较高。而混凝土墙,尤其是现浇混凝土墙,更适合于深度较大、土质较硬的基坑工程,具有高强度、耐久性好的特点,但需要较长时间的浇筑和养护。选择适当的支护墙类型是根据基坑的深度、土壤条件、周边环境、成本和施工时间等因素综合考虑的结果。

2.2锚杆和梁柱体系

锚杆作为一种常见的支护元素,主要用于提高基坑的稳定性,通过将拉力传递到土体或岩石中来固定支护结构。锚杆的设计包括锚固长度、直径、材料类型以及预应力的大小,这些因素直接影响到锚杆的承载能力和稳定性。锚杆的施工包括钻孔、放置钢筋、灌浆和张拉等步骤,其施工质量直接关系到支护结构的安全性。

梁柱体系则由水平梁和垂直柱组成,主要用于支撑和加固基坑,其设计考虑了负荷分布、支撑间距和材料选择等因素。在施工过程中,梁柱体系的正确安装和稳定性保障至关重要。锚杆和梁柱体系通常联合使用,构成复合支护体系,提高了基坑的整体稳定性。

2.3预应力锚索技术

预应力锚索技术是一种通过在锚索中施加预应力,增强基坑支护效果的方法。预应力锚索能够提前对土体施加支护力,从而增强土体的稳定性,减少基坑的位移和变形。这种技术尤其适用于土质较差、基坑深度较大的工程项目。预应力锚索的设计需要考虑锚索的长度、直径、材料和预应力的大小,以确保足够的支护力和稳定性。

2.4深层搅拌桩技术

深层搅拌桩技术通过在土体中混入水泥浆等固化剂,形成搅拌桩,从而提高土体的承载力和稳定性。这种技术适用于土质较软的地区,能有效控制基坑的侧向位移和变形。深层搅拌桩既可以作为独立的支护结构使用,也可以与其他支护方法结合,提高整体的支护效果。

2.5双层支护结构

双层支护结构是一种将两种不同支护技术结合在一起的方法,例如将支护墙与锚杆或梁柱体系结合。这种结构通过两层不同的支护手段共同作用,提高了基坑的整体稳定性,尤其适用于深度较大、地质条件复杂的基坑工程。双层支护结构能够有效分散土体压力,减少对周边环境的影响,同时提高了工程的安全性和可靠性。

通过以上技术方法的综合应用,可以有效地解决深基坑工程中的各种支护问题,保证工程的安全和稳定。在选择具体的技术方法时,应根据工程的具体条件,如基坑深度、土质、地下水情况以及周边环境等因素综合考虑,以实现最佳的支护效果。

3施工过程

3.1工程准备

工程准备是深基坑施工的首要步骤,它对整个工程的成功至关重要。这一阶段主要包括工程设计审核、施工方案制定、设备和材料的准备以及施工现场的布置。

第一,工程设计必须经过严格的审核,确保所有的设计参数都符合实际地质和环境条件。这包括对基坑深度、土壤类型、水文地质条件以及周边建筑和设施的详细分析。

第二,根据设计审核的结果,制定具体的施工方案。这个方案不仅要考虑技术层面的问题,如支护结构的选择和布置,还要考虑时间安排、成本控制以及对环境的影响。

第三,准备阶段还涉及到施工设备和材料的采购与运输。选择合适的设备和高质量的材料对于保证工程质量和进度至关重要。

第四,施工现场的布置也是工程准备的一个重要部分。这包括施工道路的开辟、施工区域的划分、临时设施的建设等,确保施工现场的安全、有序和高效。

3.2施工步骤

以锚杆和梁柱体系为例,深基坑支护的施工步骤通常包括支护结构的安装、基坑的挖掘、锚杆和梁柱体系的施工,以及其他相关工程的实施。

第一是支护结构的安装。根据工程设计,施工队伍将安装钢板墙、混凝土墙或其他类型的支护墙。这一过程需要精确的测量和严格的施工控制,确保支护墙的位置准确、结构稳固。

第二是进行基坑的挖掘工作。这一步骤需要根据设计方案分层分段进行,同时密切监控基坑的稳定性和周边环境的影响。任何时候,安全都是挖掘工作的首要原则。

第三是锚杆和梁柱体系的施工。这一过程包括锚杆的钻孔、安装、张拉和梁柱的组装。这些支撑结构的正确安装对于整个基坑的稳定性至关重要。

第四,还可能涉及到其他相关工程的实施,如地下水控制、基坑内的排水系统建设等。这些工程需要与主要施工步骤同步进行,确保整个基坑支护系统的有效运作。

3.3安全措施

在深基坑支护的施工过程中,安全措施是不可忽视的重要环节。这包括施工人员的安全教育、现场安全管理、应急预案的制定和执行等。

施工人员的安全教育是基础,确保每位工人都了解安全规程和操作指南。此外,定期的安全培训和演练也是必要的,以提高工人对突发事件的应对能力。

现场安全管理要求严格执行安全规定,如正确使用安全帽和安全带、遵守操作规程等。同时,现场监督人员需要密切监控施工过程,及时发现并解决安全隐患。

应急预案的制定和执行同样重要。这包括对各种可能的紧急情况进行评估,并制定相应的应对措施。在发生紧急情况时,能够迅速有效地采取行动,是避免事故扩大和保护人员安全的关键。

4结论

通过对土建基础施工中深基坑支护技术的深入研究,本文强调了合理选择和应用各种支护技术的重要性。文章指出,每种支护方法都有其特定的适用条件和优势,因此,正确评估工程环境和土壤条件对于确定最佳支护方案至关重要。此外,本文还强调了施工过程中安全措施的重要性,指出这是保证工程成功和避免事故的关键。未来深基坑支护技术的发展方向应着重于创新技术的研发和应用,如智能监测系统和自动化施工技术,以提升施工效率和安全性。本文的研究结果不仅为工程师提供了实用的指导,也为深基坑支护技术的未来发展提供了理论基础。

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