复杂环境下建筑深基坑施工技术分析

2021-04-12

智能城市 2021年3期

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

在建筑工程施工过程中，基坑属于较为重要的基础作业内容，其施工质量将直接影响后续作业工程的有序进行。在复杂环境下进行深基坑工程作业，需要考虑到诸多影响因素，如地质条件、地下管线分布、地下水波动等，基于复杂环境基础特点，采用合理的深基坑施工技术展开施工，可以加快深基坑工程施工进度，对提高深基坑工程施工质量有积极的作用。

1 复杂环境下建筑深基坑施工技术特点

1.1 施工难度增加

目前很多建筑工程的建设地点是在旧址上进行新建，旧址点附近的基础设施完善度相对较高，且原地区的建筑密度较大。进行深基坑工程作业时，会临近交通道路、其他建筑物、地下管线等结构，要求在作业前对作业区域的土质及基础地质情况进行充分了解。在开展工程作业时，如果没有选择恰当的作业方法，使地面出现塌陷或者建筑物沉降等情况，会直接影响其他建筑的应用安全性，威胁到人员的生命财产安全。因此，相比常规作业环境下的深基坑工程，复杂环境中开展深基坑工程需要考虑众多因素，施工难度高于常规建筑工程。

1.2 增加工程时间成本

为确保深基坑工程能够按照预期顺利推进，基于前期勘察得到的基础资料，拟定合理的深基坑施工进度计划，以满足工程有序进行的基础要求。在实际应用中，其作业环境的复杂程度较高，一些突发情况的出现会直接影响到工程时间成本，如基坑塌陷、基坑涌水、涌砂等，是作业前需要重点考量的影响因素。深基坑工程的工作环境主要集中于地下，其作业空间的狭窄性相对较高，作业环境复杂度相对较高，提高了施工计划的波动性，无法确保每日工作效率，易出现施工时间成本增加的情况。

1.3 施工质量控制难度大

在复杂环境下开展工程作业，施工难度相对较大，如果没有可靠的施工计划对施工过程进行指导，会影响到工程建设质量，干扰到其他工程项目的施工。其主要原因在于，深基坑工程需要开挖的土方总量较大，土层结构的应力平衡会在此作用下出现较大变化，造成周围建筑物在应用阶段出现不规则沉降的情况，会进一步提高土层中不稳定拉应力，降低土层的稳定性，影响深基坑工程的施工质量。

1.4 可选施工方式较少

翻新的建筑工程在建设过程中，会受到周围建筑物、地下管线等情况的影响，其作业难度和质量管理难度较大。在施工方式的选择中，受到作业区域地形和周围建筑物的影响，许多大型的施工设备无法顺利进入作业现场，依托施工设备的基坑作业技术受到了限制，影响了工程的经济成本和时间成本。

1.5 地下障碍物较多

以翻建工程为例，地表上的建筑已经清理干净，但存在较多的地下障碍物，如原建筑桩基、地下管线等，尤其是近几年修建的建筑高度较大，设置的桩基数量、深度较大，在对其进行清理时，需要借助一些大型器械，增加了作业过程的复杂度。在具体的清理中，一般均采用“圈定范围、集中清理”的方法，即根据建筑工程所需，圈定具体的作业范围，确定边界后对该区域的障碍物进行清理，以满足后续工程作业的相关要求。

1.6 外界因素影响较大

在复杂环境下开展建筑深基坑施工，会面临外界因素带来的干扰。例如，在城区内展开作业时，需要控制施工期间的噪声，且受到城市交通限行的影响，大型设备只能在规定时间内进出城市道路，这些因素均会对深基坑施工活动造成较大影响。

在具体的作业过程中，会受到区域气候条件的影响，如区域降水、大风等情况的出现，会影响施工的顺利进行，干扰施工活动的有序进行。

2 复杂环境下建筑深基坑施工技术应用要点分析

2.1 土方开挖施工技术

基于复杂环境展开深基坑作业时，土方开挖施工技术属于基础工作环节，在具体的工作过程中，应注意以下几点应用内容：应选择合适的开挖方式，基于复杂环境的基础特征，在具体的应用环节中，多采用分层开挖的方式，对土层应力进行逐层卸载，确保土层开挖期间的稳定性。通常情况下，单次开挖深度应小于1.50 m，结合土层情况进行及时调整。对土层中的原有桩结构进行破除，利用风镐破坏桩结构，再利用切割装置切除钢筋。将杂物清理干净后，利用混凝土垫层进行加固，待确定深入桩基础的桩头完好后，进行下一步作业（若区域属于新建区，则不需要使用该步骤进行处理）。在前期设计中需要明确建筑结构的具体位置，如电梯井位置需要在深基坑开挖阶段便做好定位和相应施工，以免后续重复作业。开挖到既定标高后，需要在基坑周围进行明沟的开挖，在地势较低处设置集水井，沉淀后的雨水、施工用水可作为降尘用水以改善区域作业环境。

2.2 基坑降水作业方案

深基坑的开挖深度超过5 m，就复杂环境而言，区域内会存在较为丰富的地下水和结合水，因此，需要在施工前提前做好降水作业，以满足基坑作业的基础需求。

在具体的工作中，需注意以下几点内容：（1）采用旋挖钻机的成孔方式对降水井进行作业，在钻孔深度达到既定标高后，按照要求完成清孔作业，将沉渣厚度控制在5 cm以内，以满足具体的应用要求。（2）在孔内填充碎石、砂石等，起到过滤水体的作用，随后利用潜水泵将降水井内涌出的水体排到外界，此类水体可以作为作业现场的降尘用水。若性质满足要求，可以作为拌和用水进行使用，以提高水体资源的利用效率。（3）在基坑附近进行盲沟的设计，以辅助基坑排水工作的有序进行。

2.3 基坑支护结构施工

基坑支护结构施工前，需要先完成基础作业环境的勘察工作，以此为基础选择合适的开挖方式，例如，某工程东、南、北侧比较空旷，可采用放坡开挖的方法进行，其比例为1∶1。同时建筑施工的现场西侧有道路，原有围墙距拟建建筑物为5.6 m，所以在西侧采用开挖放坡辅加上钢板桩支撑的方法，以做好相应的支护措施。

钢板桩宽为300 mm，单根长为10 m，距拟建建筑物西侧外檐外反2 m 平行布置。首先将钢板桩位置通线放好，在通线上进行土方开挖，挖成1 m×1 m的长沟，压桩桩顶标高在-3 m。钢板桩每间隔400 mm布置一根，压桩时做到与压桩标高一致，并且在同一条线上。

在钢板桩顶部的中肋圆孔内，传入48 mm钢管，将每个钢板桩进行纵向连接，保证整体性。开挖后，西侧基坑边缘与原有围墙只有3 m距离，严禁在上面走车、走人、堆载、从事加工等工作。现场准备钢板桩，放坡部位如有异常，会造成薄弱部位挤压钢板；钢板桩支撑部位如有异常情况，可在钢板桩外侧进行土方卸载。

2.4 基坑监测点合理布置

在深基坑施工过程中，应做好基坑监测工作，在具体的施工处理中，需要注意以下几部分应用内容：（1）对深基坑监测点位置进行合理布置，一般情况下，布置监测点的位置需要保持较强的稳定性，不会随着施工活动的进行出现沉降的情况。在应用过程中，需要做好监测点的保护工作；如果出现施工掩埋的情况，需要做好引测工作，设置新的监测点，确保之前采集数据的有效性。（2）复杂环境下开展基坑施工，其监测过程需要保持较高的连续性，目前多采用GPS技术进行监测，做好数据分析工作，对潜在威胁进行及时预警，以营造良好的深基坑作业环境，提高作业的稳定性。

3 复杂环境下建筑深基坑施工技术应用时注意事项

3.1 做好基础准备工作

通过做好基础准备工作，有利于深基坑工程施工活动的有序进行，确保深基坑工程的施工质量。在具体的工作过程中，首先，应做好区域基础资料的调研工作，了解区域地下水位置、土层性质等，为施工技术选择奠定基础。其次，做好施工设备和施工材料的准备，依托前期调研资料，对此次作业时所需要的施工设备种类、施工材料参数进行确定，以满足后续施工的具体要求[1]。最后，做好施工组织培训工作，正式作业前需要先做好技术交底工作，且做好相应的技能培训工作，以减少人为失误，确保深基坑施工活动的有序进行。

3.2 明确施工技术参数

通过明确施工技术参数，可以确保各节点作业结安全性，提升施工结果可靠性。在具体应用管理中，可以利用信息技术的应用优势，建立施工技术管理体系，在体系中标记不同类型施工技术使用要点、所需设备、参考成本、使用环境等，结合复杂环境的基础资料和周围交通和建筑物情况，选择最为恰当的施工技术。在施工技术应用前，需要做好施工技术的交底培训，帮助施工人员明确节点质量要求，提升施工技术的应用效果。

3.3 加强人员管理配置

通过加强人员管理配置，可以提高资源的利用效率，确保施工活动的有序进行。在前期基于复杂环境基础情况，搭配施工技术工序梳理情况，可以明确不同作业工序的施工难度和作业要求，以此为基础来进行人员配置，内容包括工种安排、人员数量安排等，上岗前需要对其进行统一的岗前培训，培训后通过测试的人员可进入现场，技术人员需持证上岗，满足工程的作业需求。