深基坑支护工程施工安全技术分析研究 土木工程专业

深基坑支护工程施工安全技术分析【摘要】近年来，我国高层建筑的数量越来越多，建筑深基坑支护技术也得到了相应的发展，但是深基坑支护工程的施工具有风险高、协调量大、责任重大的特征，在设计与施工工作中还存在几个问题，即基坑土体取样不确定、土体物理力学参数变化不确定、支护结构计算结果与受力情况不符、基坑开挖过程存在空间效应问题，本文主要分析这些问题出现的原因、深基坑支护工程的安全措施以及注意事项。【关键词】深基坑支护工程；施工安全技术；分析在国民经济水平的发展之下，各类高层建筑如雨后春笋般出现在人们的生活与生产之中，这也在一定程度上促进了建筑深基坑支护技术的发展，深基坑工程也成为建筑施工中难度较高、投资较大、风险偏高的工程。同时，与一般的施工技术相比而言，基坑面积较大，深度较深，其水文地质与工程地质条件也较为复杂，尤其是城市中的深基坑，对于施工质量的要求也更高，可以说，深基坑支护工程施工安全技术直接影响着整个建筑物的施工质量，下面就针对深基坑支护工程的施工安全技术进行深入的分析。1 建筑工程深基坑支护工程的问题分析1.1 基坑土体取样不确定在进行设计前，需要对土层开展分层取样工作，这样才能够获取到最精确的指标，然而，为了降低工程造价，钻孔数量是有严格限制的，在这种情况下，所取土样就有较大的不确定性，难以真实的将土层情况反映出来。1.2 土体物理力学参数变化不确定深基坑支护结构的土压力大小对于其安全度有着直接的影响，由于地质情况具有复杂性的特征，因此，想要精确计算出土体的压力基本是不可能的，特别是在深基坑开挖完成之后，其黏聚力、内摩擦角与含水率是不断变化的，因此，支护结构的实际受力情况也会发生一定的变化。如果在设计过程中未确定好土体物理力学参数，就会对深基坑支护工程的施工产生一些不利影响，目前，土体物理力学参数的选择一直都是设计人员头疼的问题。1.3 支护结构计算结果与受力情况不符就现阶段来看，在进行深基坑支护结构计算时，主要的依据就是极限平衡理论，但是在实际上，支护结构的受力情况是十分复杂的，这也给深基坑支护工程的施工带来一些安全隐患。1.4 基坑开挖过程的空间效应问题有关研究显示，深基坑周边向基坑中的水平位移是一种中间大、两边小的趋势，因此，深基坑边坡失稳多发生于长边中间位置，因此，深基坑的开挖属于典型的空间问题，对于细长条基坑而言，可以应用平面应变问题进行处理，然而，长方形与方形的深基坑却需要进行调整才能够满足施工需求，但是由于一些因素的影响，部分设计人员未注意到这一问题，就给后续的施工埋下了安全隐患。2 深基坑支护施工安全技术分析在深基坑支护施工施工过程中，需要注意到以下几个问题：第一，在开挖坑槽时，需要做好排水工作，防止生活废水、施工用水以及地表水进入到施工现场对边坡产生影响；如果施工现场的地下水位较高，就需要先降低地下水位再进行施工；第二，在连续开挖时，应该减少无支护暴露时间，采取多台机械开挖的形式，控制好挖土机之间的间距，从上到下的进行开挖，对于相邻基坑的开挖，应该遵循同时开挖或者先深后浅的原则。第三，为了减少静载压力，应该将材料与开挖泥土远离坑边，将高度控制在1.5m，如果土质较差，则禁止在坑边堆土。如果有重型机械在旁边施工，应该设置好专用的平台。在吊运土方之前，应该检查绳索与起吊工具是否牢固，待检查确认无误后，方可投入使用。第四，为了保障施工人员的人身安全以及边坡的稳定性，在上下基坑时应该使用斜道或者体系，在进行机械开挖时，应该预留好一定厚度的原土层，如果采用人工挖掘的方式修正，应该控制好操作的间距。第五，对于地下的沟道、电缆、管道需要事前调查清楚，并将其清晰的标准与平面图之中，在施工时要严格注意以上的问题，如果在开挖过程中遇到不明异物需要及时的采取安全措施。3 提升深基坑支护工程施工安全技术的对策3.1 改革传统设计观念近些年来，我国建筑深基坑支护技术已经得到了飞速的发展，也收集了大量的施工数据，这就为发展深基坑支护结构设计奠定了坚持的基础，但是，就现阶段来看，国内外还未出现精确的计算方式，我国也未出现统一的设计规范，支护桩以及土体压力的计算还依照“等值梁法”与“库伦理论”进行，计算结果与实际受力存在着一定的差异，经济性与安全性都不理想。考虑到这一因素，设计人员应该转变传统的设计观念，逐步建立起以施工监测为基础的信息反馈体系。3.2 开展支护结构试验科学合理的理论需要建立在试验研究基础之上，但是由于各种因素的影响，我国建筑学界对于深基坑支护结构的试验还很少，一些支护结构成功了也没有总结出成功的经验，一些支护结构失败了也不知道失败原因是什么。虽然支护施工工作中累积了大量的技术资料，但是试验数据很少，难以进行科学的分析，不能将这些技术资料上升到理论高度，为了解决这一问题，在下一阶段下，就需要开展支护结构的试验。试验内容应该包括工程现场试验与实验室模拟试验两个方面，虽然这些试验会花费大量的资金，但是能够取得可靠的资料，经过试验再开展设计就可以节约大量的费用，从这一层面而言，开展工程现场试验是十分必要的。3.3 建立好变形控制的工程设计方法在现阶段下，设计人员主要使用极限平衡原理开展设计工作，这种计算结果有着一定的参考性，但是将其应用在深基坑支护结构的设计工作中只能够满足强度需求，难以保障结构刚度，很多工程事故就是由于支护结构变形问题造成的，因此，评价深基坑支护结构设计方案时，不仅要考虑到施工强度，还要分析结构的刚度。考虑到以上的问题，在进行设计时，还要重点研究支护结构的空间效应与平面效应之间的转化、变形控制标准、地面超载因素对于支护结构的影响。3.4 研究新型支护结构设计方式高层建筑的发展导致深基坑支护结构的设计在发生着不断的变化，在地下连续墙、钢筋混凝土板桩、钢板桩以及钻孔灌注桩挡墙等结构的广泛应用之后，组合拱帷幕、双排桩、旋喷土锚、土钉、预应力钢筋混凝土多孔板也相继问世，但是，这些支护结构简图、设计方法、计算模型依然是现阶段下设计工作中应该重点分析的问题。在未来阶段下，深基坑支护结构也开始朝着综合性模式发展，这就导致支护结构的受力情况越来越复杂，因此，必须要研究出新型的支护结构计算方式。4 结语总而言之，深基坑支护工程的施工具有风险高、协调量大、责任重大的特征，在设计与施工的过程中应该对水文地质条件、工程地质条件、基坑开挖深度、周边环境对施工的影响、基坑类型、排水条件、降水条件进行综合考虑，不断的改善设计方式，这样才能够有效提升深基坑支护工程的施工质量。参考文献：1柳孝荣,徐瑞坤.深基坑支护工程施工危险 危害因素辨识与安全对策J. 建筑安全,2006(10)2陈晓凯,徐情根,徐醒华,萧宝成,林尤奖. 深层组合搅拌桩在东莞常平明珠广场深基坑中的应用J. 广东土木与建筑. 2008(02) 3申曰奎.防止建设隐患,确保施工安全浅析深基坑支护安全监测与施工安全J. 科技资讯,2010(19)4许婷华.青岛沿海地区深基坑支护施工方案优化与质量控制研究D. 中国海洋大学,2006(06)5陈秋南,周国华,张帆,张主华.湿陷性黄土地区地铁深基坑支护设计J. 湖南科技大学学报(自然科学版),2009(01)