沿海地区建筑深基坑施工技术研究与应用
摘要
关键词
深基坑施工技术;沿海地区;地质因素;气候因素;水位因素;
正文
1深基坑施工技术的基本原理
深基坑施工技术的基本原理涉及多方面的工程因素,以确保在建筑基坑挖掘和支护过程中维持地下水位、土壤稳定性、结构安全性和周边环境的综合因素。支护结构设计是深基坑施工的核心,基坑支护结构设计要考虑地质条件、地下水位、工程的特殊需求及外部环境等因素。主要包括土壤类型、地下岩层、地下水位深度,必须满足基坑壁的稳定性、承载能力和安全性的要求;水文因素也必须被充分考虑,如较高的地下水位对基坑支护方案的影响,以防止流沙及管涌造成的基坑失稳破坏;外部环境因素,如降雨、地表水渗入、堆载及振动等影响,以满足支护结构的强度、基坑整体稳定性要求;深基坑支护结构形式的选择是关键,基坑支护结构必须要满足强度、刚度、稳定性的要求。通常使用的支护结构包括支撑框架结技术、深层连续墙结构技术、SMW(soilmixingwall)工法技术、CSM(cuttersoilmixing)工法技术、灌注咬合排桩技术等。
2沿海地区深基坑施工的特定要求
2.1地质因素
沿海地区的地质条件通常较为复杂,可能涉及到不同类型的土壤和岩石,其中含有海洋沉积物和可能出现地层变化,土层多淤泥质土、粉质黏土及夹沙地层等组成。这些因素增加了深基坑施工的挑战性。地质勘察是至关重要的,以了解地下情况,包括土壤的力学性质、岩石的强度和断裂带的存在,其物理力学特点突出,表现为含水率高、渗透系数小、压缩性高、抗压强度小,抗剪强度低等特点。淤泥质土的工程力学特性,是确定支护结构和施工方法,确保基坑的支护结构稳定性和安全性的关键。
2.2气候因素
沿海地区的气候通常受台风、暴雨、高湿度和海洋影响。这些气候因素对深基坑安全潜在的影响,例如,而强风可能影响起重设备的操作,高湿度可能导致土壤变软。因此,在深基坑施工中,必须制定相应的安全措施和工程计划,以应对气候变化和极端天气事件。
2.3水位因素
沿海地区通常地下水丰富,地下水位较高,这可能导致基坑出现潜蚀、突涌、流沙、管涌等影响支护结构的安全。支护结构必须采取措施来控制和管理地下水位,将地下水控制在基坑底面以下,避免地下水进入基坑,影响施工安全和工程质量。降水设计和施工应考虑降水深度、渗透系数、横向和竖向止水帷幕等影响因素,对地面沉降、土体变化规律及影响程度。查明基坑范围不透水层厚度、岩性、强度及冲压水头的高度,承压水含水层顶板的埋深等。应进行基坑底抗突涌稳定性、渗透稳定性验算及地下水控制计算。这包括使用降水、排水系统和密封措施,确保基坑内部保持干燥,支持支护结构的稳定性。
3沿海地区深基坑施工技术的优点
(1)深基坑施工技术够显著提高施工效率。通过详细的地质勘察和精确的施工计划,施工团队可以避免不必要的延误和工程中断。合理设计的支护结构和施工工艺也有助于加快工程进度,减少不必要的停工时间。
(2)深基坑施工技术有助于降低成本。通过科学的工程规划和精确的地下情况分析,可以减少资源的浪费和不必要的开支。有效的支护结构和施工方法可以降低材料和人力成本,提高施工的经济效益。
(3)深基坑施工技术能够有效保障工程质量。充分了解地下情况,选择合适的支护结构和采取适当的施工措施,可以确保基坑的壁面稳定,减少结构变形和损坏的风险,抗渗性好、施工精度高、质量可靠。这有助于工程的长期安全和可维护性,减少了后续维修和维护成本。
4针对沿海地区深基坑施工技术的改进措施与建议
4.1完善施工管理体系
在沿海地区深基坑施工中,完善施工管理体系至关重要。这包括建立详细的施工计划、管理流程和安全规程,以确保工程按照预定的时间表和质量标准进行。首先,需要进行全面的风险评估,考虑到地质、气候和水文地质因素,制定相应的应急预案。管理体系还应包括严格的质量控制和安全标准,以确保基坑施工的安全性和稳定性。另外,施工管理体系还应考虑到项目的可持续性和环境保护。这可能包括资源的合理利用,废弃物的处理和再利用,以减少对周边生态环境的不良影响。此外,合适的人员培训和团队协作也是施工管理体系的一部分,以确保施工人员具备足够的专业知识和技能,能够应对复杂的地质和气候条件。
4.2加强施工过程中的监测与控制
为了应对沿海地区深基坑施工的特殊要求,加强施工过程中的监测与控制至关重要。这包括实时监测地下水位、基坑壁稳定性和支护结构的状态。通过使用先进的监测设备和技术,可以及时发现潜在的问题并采取必要的纠正措施。监测地下水位对于控制基坑涌水至关重要。建立自动化的水位监测系统,能够及时检测水位的变化,并触发抽水系统以降低地下水位。此外,监测基坑壁的稳定性可以通过使用倾斜仪和应变计等设备来实现,以识别裂缝或位移,从而及时采取支护措施。同时,定期进行施工过程的质量检查和安全评估也是必要的。这有助于确保施工按照规定的标准进行,减少潜在的施工风险和质量问题。通过加强监测与控制,可以有效应对沿海地区深基坑施工中的挑战,提高工程的安全性和可靠性。
4.3优化施工技术及工艺
为了应对沿海地区深基坑施工的复杂情况,需要不断优化施工技术和工艺。这包括使用先进的工程设备和材料,以提高施工效率和质量。例如,采用先进的挖掘机械和支护材料可以加快基坑挖掘和支护的速度,减少工程周期。此外,工程团队应不断学习和应用最新的施工技术。这可能涉及到使用数值模拟软件来优化支护结构的设计,或采用新型环保施工方法来降低对周边环境的影响。技术研发和知识分享对于不断提高施工技术和工艺至关重要,以适应沿海地区深基坑施工的不断变化的需求。
结论
沿海地区深基坑施工技术是一项复杂而具有挑战性的工程领域,需要综合考虑地质、气候、水文地质等多种因素。本文深入分析了该技术的基本原理、特定要求、优点和不足,并提出了改进措施。完善施工管理体系、加强监测与控制、优化施工技术及工艺、注重环境保护与可持续发展等措施将有助于克服挑战,提高施工效率、降低成本、保障工程质量,最大程度地减少对环境的不良影响。这些举措将有助于沿海地区深基坑施工更好地适应复杂的地质和气候条件,实现工程的可持续发展和社会经济效益。
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