浅议市政工程超长深基坑施工技术论文_谢玄

浅议市政工程超长深基坑施工技术论文_谢玄

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摘要:随着城市化建设步伐的加快,城市人口聚集形成的拥堵日趋严重,中心城市市政工程建设对地下空间的开发利用如雨后春笋般涌现。比如地铁暗埋车站、城市下穿车行通道、海绵城市提倡的地下综合管廊等,其基坑有着长度大、跨度大、开挖深度大、工期压力大等特点,基坑施工的稳定可控对周边影响尤为重要,降排水、开挖支护及信息化监测均有别于普通房建基坑,必须谨慎对待。本文根据所经历的实际工程案例对市政工程超长深基坑的特点、施工技术、施工控制、注意事项等进行总结,为相似工程提供参考。

关键词:市政工程;超长深基坑施工;施工技术

前言:随着经济的发展,市政工程超长深基坑施工的应用范围正逐渐扩大,其施工技术水平也日趋完善,新型的施工技术和工艺也在不断开发中,由于超长深基坑施工本身具有较大的施工难度,因此施工单位要从组织和具体施工环节入手,加强施工质量和技术管理,保证超长深基坑工程的施工效果。

一、市政工程超长深基坑特点

(一)单个基坑体量“激增”、形状“个性化”

城市市政工程的建设,随着地上空间建筑物的不断增加,地下空间资源利用越发珍贵,基坑朝着又大又深的方向发展。受原有规划设计缺陷及既有建(构)筑物的影响,导致基坑的形状复杂不规则,基坑狭长、弧形、紧邻建(构)筑物等问题对于基坑的设计、施工要求更高。

(二)支护方法种类多

随着科学技术不断发展和施工技术的不断进步,新方法、新工艺、新材料、新设备不断被使用,排桩、连续墙、有支撑、无支撑、降水、截水各有特点,地区差异各有不同,自主研发、国外引用、改进创新,各种方法被广泛使用。

(三)外部因素干扰大

在大中型城市内建设市政工程,特别是政府民生工程等,工期紧、任务重,为了赶工,无法遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,增加了超长深基坑的施工风险。

(四)施工环境复杂化

首先,市政工程深基坑施工周期长、场地狭窄,从开挖到完成地面以下全部隐蔽工程,需要经历多次降雨、基坑周边堆载及振动变换频繁,具有基坑安全度随机性大,基坑风险突发性强等特点。其次,在特殊地质条件下,深基坑的变化往往也不相同。例如在软土环境中施工,由于地质条件比较软容易造成沉降和位移。同时在建筑深基坑施工时,一定要考虑到扰动的影响,防止施工对周围市政设施等产生影响。因此对基坑稳定和位移控制的要求很严。

二、市政工程超长深基坑施工技术

(一)基坑支护

1.支护形式

基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构。基于市政工程超长深基坑“深、大、长”,以及城市中心施工环境复杂,对基坑稳定性要求高等特点,基坑支护方式最常见的有排桩+锚杆、排桩+内支撑、地下连续墙+内支撑。以武汉地区为例,市政工程超长深基坑支护多数采用:混凝土灌注桩+钢(砼)支撑+止水帷幕、地连墙+钢(砼)支撑、SMW工法桩+钢(砼)支撑、拉森钢板桩+钢支撑。

2.支护施工

基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素。基坑支护施工要注重支护结构的稳定,坑体变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制,并要根据实际情况适时地调整方案。前述各类支护形式的施工方法在国内各大城市广泛使用,施工技术已比较成熟,在此不多介绍。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行深基坑支护的设计和施工时应注意以下几点:

(1)施工场地周围建筑物和地下管线往往限制了基坑的施工,施工时要充分考虑工程对周围设施的影响,尽量不要影响这些设施的正常运转,尽可能把影响降低。

(2)合理安排施工流程,使施工在有限场地和时间内运转顺畅。人员、工序调度要高效。

(二)基坑开挖

1.确定土方开挖方案过程中,须详细分析周围建筑物、构筑物、交通要道、地下管线及地质勘测报告等资料,根据不同土质严格组织施工。对于膨胀土质,不宜在雨季进行开挖;对于软土土质,分层开挖深度不应过大,应严格遵守开挖原则。施工过程中,须严格控制挖土进度及高差,施工过快极易破坏土体平衡状态,削减土体抗剪强度,易导致土体快速滑移,造成坍塌事故。

2.市政工程超长深基坑土方开挖有别于普通房建工程的方形(近似于方形或圆形)基坑采用的盆式开挖、中心岛式开挖、放坡开挖等方法,城市市政工程超长深基坑多采用纵向放坡台阶式开挖或横向侧边开挖,其开挖方法受场地及基坑自身条件影响,方法单一,开挖过程中动荷载常常无法避开基坑安全距离,存在较大风险。

3.土方开挖原则

基于市政工程超长基坑的特点及开挖方式受限,其土方开挖必须严格按照“开槽先撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的施工原则。在开挖过程中应做到 “竖向分层、纵向分段、中部拉槽、横向扩边”的施工顺序进行,合理掌握“时空效应”。

三、市政工程超长深基坑施工控制

(一)施工事前控制至关重要

在工程开工前,一定要详细的研究分析施工图纸、充分了解施工当地的地质条件等情况。制定具有针对性的施工方案。一个科学的、合理的、具有可行性的施工方案是工程顺利组织施工的最基本的前提。

(二)施工过程中的施工控制

首先土方开挖期间所产生水的降排,在进行施工降水的时候,必须要采取均衡降水,在这个过程中一定要时刻对基坑附近的地下管线、建筑物以及地表沉降进行实时监测,防止意外的发生。其次是土方分层开挖过程中一定要严格执行相关的步骤,“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”,将实际情况与科学合理巧妙结合进行实施。第三是深基坑支护结构系统的控制。严把质量关,支护结构钢筋混凝土没有达到要求的情况下一定不进行下一道工序。建筑物深基坑施工过程中最为关注的是安全,一定要防止边坡失稳,施工过程中一定要严禁大型重型车辆在深基坑附近行走,及时清理深基坑周围的土堆等荷载,防止因为扰动而造成坍塌。

(三)检查验收和成品的保护

在施工过程中一定要关注质量,对每一道工序一定要严格检查,及时清除周围的危险,杜绝盲目施工。严格按照深基坑施工规范和验收标准组织好分部分工程的检查和验收。对于已经完成的工程要采取相应的保护,防止产生扰动或者破坏。

结语:基坑支护属于临时工程,按照投资设计原则要求尽可能少的投入,在确定方案时,要根据工程的特点、基坑深度、地质情况及周边环境等进行多种方案的比较。市政工程基坑与建筑基坑相比有其独有的特点,主要表现在基坑狭长、基坑深度变化大、地下管线多以及交通影响大等方面,因此,市政工程超长深基坑支护设计和施工要根据其特点,采取合理的设计方案和施工措施。深基坑支护的设计与施工,除了保证主要施工方法、施工工序的施工质量以外,对一些细节处理必须给予足够的重视,并提出可靠的施工方法和施工措施。如市政工程超长深基坑中分段施工、管线保护、泵房局部支护加强等细节的处理要处理得当,才得以保证整个基坑工程的正常施工。

参考文献

[1]黄后金探讨建筑工程中深基坑开挖施工技术[J]建材发展导向,2013(01)

[2]邹小明,杨仁文深基坑工程存在的问题分析[J]山西建筑,2013(8)

[3]丁勇春、戴斌、王建华等《某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析》《北京工业大学学报》,2013.34.(05).492-497

论文作者:谢玄

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/3

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