市政工程施工中的深基坑施工技术研究 任劲锦

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:任劲锦
[导读] 摘要:随着城镇化建设不断加深,城市地面空间不断被压缩,市政工程开始向地下空间探索,深基坑工程的重要性越发凸显,作为一个系统性工程,深基坑施工中具有很多技术应用。
        陕西省三和建设工程有限公司  陕西西安  710032
        摘要:随着城镇化建设不断加深,城市地面空间不断被压缩,市政工程开始向地下空间探索,深基坑工程的重要性越发凸显,作为一个系统性工程,深基坑施工中具有很多技术应用。本文简述了市政工程施工中深基坑施工的作用,分析了市政工程施工中深基坑施工的难点,并研究了市政工程施工中的深基坑技术应用,以期提升市政工程中深基坑施工的质量。
        关键词:市政工程;深基坑;施工技术
        引言:深基坑施工的技术应用和质量管理决定了市政工程项目上层结构的稳定性和安全性,如果发生基坑坍塌或其他问题,将带来严重的人员和经济损失,急需进一步优化深基坑施工技术,满足市政工程建设需求。
        1.市政工程施工中的深基坑施工作用
        在城市市政工程建设中,深基坑施工技术有着长足的发展,市政工程选用深基坑施工可以更好地利用城市地下空间,扩展城市立体空间的使用程度,也能够促进施工工艺和施工质量的进步。在深基坑施工过程中,结合市政工程项目的特点,通过专业化、系统化的设计方案,科学合理地使用深基坑施工技术,能够切实提高市政工程建设的深基坑质量,为城市建设添砖加瓦。
        2.市政工程施工中的深基坑施工难点
        2.1地质情况
        地质条件是影响深基坑施工的关键因素,深基坑施工对土体的要求较高,也需要依靠土层性质进行施工,在施工开始前就需要对地质情况进行勘察调研。不过在实际的勘测过程中,地质情况的信息会受到内外部多种因素的影响,无法做到完全准确,从而影响深基坑施工质量,这与地质探查水平和地质复杂程度有较大关系,尤其是在土层较为复杂的区域,多种土体堆叠,需要运用不同的方式进行处理,自然增加了深基坑施工的难度。
        2.2技术选择
        市政工程建设有诸多类别,深基坑施工也需结合市政工程的具体情况。而深基坑施工属于施工建设中较为繁杂的步骤,施工单位在此阶段能够投入的资金较少,将制约深基坑施工的选择,很多优质、新型的技术无法应用在深基坑施工当中。并且深基坑对于工程项目来说至关重要,不合理的施工技术选择将直接影响深基坑整体的安全稳定。在这些情况下选择适宜的技术,并妥善使用深基坑施工技术具有一定的难度。
        3.市政工程施工中的深基坑施工技术
        深基坑施工可采用明挖法、暗挖法或盖挖法,基坑开挖的主要方法。明挖法多用于浅埋隧道,也是基坑施工中最常用的施工方法;暗挖法受工程地质和水文地质条件影响较大,在市政工程施工时需注重施工环境的勘察;盖挖法在市政工程穿越公路、建筑等障碍物时尤为有效,对工程结构的水平位移较小,安全系数高,是一种新型的施工方法。
        3.1土方开挖
        在市政工程的深基坑施工中,土方开挖是重要的施工环节,在确定施工方案后,需按照流程进行施工。在土方开挖的施工方案中,需要提前将支护结构及后续排水工作进行安排,避免对后续施工造成影响。基层开挖前还需对排水沟、截水沟进行设计,避免基坑内积累大量积水。在基坑开挖过程应采用分层分段开挖的方式,按照土体情况和设计方案进行施工。并且挖掘多是以机械设备为主,在施工过程中要注意设备对土质的影响,做好保护措施。施工过程中还需做好开挖土方的运输工作,及时运送和清理,避免在施工现场堆积。
        3.2深基坑排水
        在基坑开挖后,多数基坑中都会存有一定量的积水,尤其是距离水源、水环境较近的市政工程,都会有明显的渗水现象。由于深基坑施工现场周围的土体会受到水体的影响,从而改变性质变为软土地基,不利于深基坑施工的稳定。因此,在市政工程深基坑施工中,要对地表水、雨水、地下水沉积进行处理,及时进行排水工作。通常深基坑施工采用明沟排水的方式进行控制,减少积水造成的影响,也可以选用排水井进行处理,需要结合深基坑实际情况综合考虑。


        3.3深基坑支护
        深基坑支护对于深基坑工程的质量安全有着关键作用。深基坑施工的支护结构主要有钢板桩支护、连续墙支护和排桩支护三种。首先是钢板桩支护,多在软土地基区域使用,在基坑深度超过8m左右的土层利用热轧型钢和钢板桩构建硬度较强大的钢板墙,实现对深基坑的稳固处理。这种材料防水、防腐蚀性能较好,受外界因素较小,具有良好的结构稳定性和安全性,不过其投入价格较多,钢板支护施工的碰撞和固定还会产生较大的噪音,会对周围环境带来一定影响。现阶段钢板桩支护也具有可重复利用的效果,在保证支护质量的同时,减少了资源的投入。连续墙支护多用于地下水位较高的砂土层或是软黏土环境,有着较好的作用。连续墙支护是利用槽段规划的方式使用钢筋混凝土分别浇筑。传统利用土钉进行加固的处理方式对支护深度有一定要求,还需与其他桩基施工配合。而连续墙可以通过拟建主体结构侧墙,采用逆作法展开支护,在地层深入1~1.5m时便可插入槽段,为深基形成挡墙屏障。最后是排桩支护,主要针对较大规模的市政工程的深基坑施工,采用高压注浆的方式处理桩背和桩基,在水位较高区域可采用螺旋灌注桩,可以有效减少水体流入基坑的问题,不过排桩支护还需考虑桩径和桩距问题,避免因施工不合理导致深基坑结构出现晃动。
        3.4基坑变形控制措施
        需要根据市政工程地质、水文条件做好基坑支护方案的设计,不合理的支护方案也会导致基坑变形。最为简单的控制措施是提高支护结构的刚度,优化支护结构的嵌固深度,可以减小基坑变形。或是采用排桩加环撑是改变支护结构和排列方式,使桩基形成一个更为稳定的形状,从而提高基坑的稳定性。也可加快支撑或锚杆系统的施工进度,减小支撑结构纵横向间距来增强控制效果。另外在施工前后以及施工过程中也需加强对基坑变形的管控。在施工前不应在基坑周边堆放过多材料或设备,做好周边排水措施,合理进行支护结构施工,尽可能缩短基坑开挖时间。在施工过程中还需定期对基坑变形进行监测,根据观测周围土体的沉降和位移,支护结构的变形和受力,以及地下水位,周边建筑物等的监测,及时发现问题,反馈给施工和设计人员,立即进行处理和解决,保证基坑变形处在可控范围内,确保深基坑的安全性。
        4.BIM技术在市政工程深基坑施工中的应用
        BIM技术,即建筑信息模型已经在建筑工程建设中得到广泛应用,其利用信息化技术指导工程项目中水文、土壤、建筑以及其他所有相关设施内容的规划和维护,为建设领域带来了全面发展。而在深基坑施工中BIM技术也能够发挥其特点。首先是基础的材料设备选择,BIM技术可以根据施工进度和施工计划,制定出科学合理的供应配置方案,对材料设备的出入库、场地不足进行分配,能够保证施工现场正常运作,提高施工效率。其次是施工管控方面,利用BIM技术所建立的深基坑模型及施工模拟可以使管理人员对项目有着更清晰的了解,结合实际情况与过往工作经验,可以判断出施工中需要注意的事项以及各类风险隐患,提前做好应对措施,保障深基坑施工的安全性,也能够控制深基坑施工周期。之后,通过BIM模型可以清晰展现出深基坑施工现场的作业环境,利用仿真模拟可以计算各类土体对深基坑施工的影响,为施工计划和各项细节提供支撑,有效减少深基坑施工中可能发生问题的概率。最后,BIM技术改变了深基坑施工技术的应用,过往深基坑施工需要施工单位深入了解深基坑信息,比对各类施工技术的优劣,选择可行的方案,即便如此施工技术设计变更的情况仍时有发生,而BIM技术数据信息的准确性以及强大的分析功能,可以在短时间内就得出最适宜的施工方案,减少施工变更等问题的发生。
        基于BIM技术的深基坑施工可以不同程度的辅助施工建设等方面的各类问题。例如在成本方面,建立的深基坑模型可以直观展示地质情况,做出最优质的设计方案,避免因地质条件复杂而增加施工成本。或是在深基坑工程工期方面,通过BIM技术进行优化配置,了解实际施工进度与计划时间的差距,对施工人员进行合理分配,能够提高管理水平。BIM技术在安全、质量等其他方向也有着优质的效果,这种先进的信息技术应当不断拓展,延伸到市政工程建设的各个方面。
        结论:市政工程在城市建设中不断增多,工程质量与安全也必须有着更高的标准,深基坑施工作为建设工程的重要组成部分,需要结合施工场地的实际情况,利用BIM技术制定施工方案,重视基坑开挖和基坑排水工作,保证深基坑的稳定,再选择科学合理的施工技术,增强深基坑结构的稳定性,降低其对周围环境的影响,促进市政工程的高质量发展。
        参考文献:
        [1]顾秋明.浅谈市政工程施工中的深基坑施工技术[J].四川水泥,2019(12):238.
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