岩土工程中深基坑支护及监测技术的应用探究

发表时间:2020/5/26   来源:《建筑实践》2020年1月3期   作者:黄锦恒
[导读] 在岩土工程技术发展过程中,深基坑支护及监测技术逐渐成为岩土工程的关键技术

         摘要:在岩土工程技术发展过程中,深基坑支护及监测技术逐渐成为岩土工程的关键技术,在科学技术现代化发展的背景下,更多的实用技术已被应用到岩土工程中,使深基坑支护及监测技术在岩土工程中的重要性日益突显。深基坑支护主要是土层和岩层的支护,通过设置支护结构,使土层和支护结构之间产生相互制约而达到平衡,进而维持基坑土体的稳定性,所以在做好基坑支护的同时更要加强监测技术的有效应用。鉴于此,结合笔者多年工程经验,对岩土工程中深基坑支护及监测技术的应用探究进行分析。
         关键词:岩土工程;深基坑支护;监测技术
引言
         伴随着工程建设的快速发展,工程建设数量日益增多的同时对质量提出了更高的要求,作为建筑工程重要一部分的岩土工程中的深基坑支护施工技术也有了更高的发展要求,为实时掌握深基坑支护结构的稳定状态,还应对深基坑支护结构及周边环境进行监测,对支护技术进行完善设计、加强相关人员的素养和管理能力、加强施工过程的管理并解决结构变形问题才能够保证基坑工程的稳定性与安全性,提高岩土工程的质量和整个施工的顺利进行,为实现工程建设的良好发展奠定基础。
1、岩土工程中深基坑支护的特征
         1.1影响因素多
         岩土工程容易受到多种因素的影响,这是由于岩土工程施工现场的地貌环境通常比较复杂,在进行深基坑支护时,基坑土层的渗流、岩土层强度等都会受到较大影响,因此在深基坑支护设计与施工时必须考虑多方面的因素。一般而言,深基坑周边的土层和岩层容易对工程结构造成较大的压力,从而使得部分土层出现流沙现象,以致深基坑支护主体无法保持稳定,最终对深基坑支护施工效果造成不利影响。
         1.2施工风险大
         一般而言,深基坑支护工程是一个临时性的工程,其目的主要是保证地下建筑的施工空间,从而保证主体结构施工的顺利进行,而岩土工程施工过程中本身就存在诸多安全隐患,因此岩土工程中的深基坑支护施工也必然存在诸多安全风险。岩土工程中的深基坑支护施工既有质量风险,还有人员安全风险,施工过程中稍有不慎就有可能造成严重的安全事故。
2、深基坑支护施工中存在的问题
         2.1建筑工程深基坑监测的技术不先进,设施不齐全
         缺乏先进的监测技术主要体现在员工的能力上,无法及时解决棘手的问题。不完整的装置有:监测工具落后、精度不高,监测方法不规范,检测人员的技术能力不够等。改革开放以来,我国引进了尖端技术,学习了国外先进技术。我们的工程建设技术正在不断发展,在工程建设领域我们有领先世界的技术,也有需要向国外学习吸收的不足方面,工程建设技术的发展需要以各种方式学习研究,良性发展。
         2.2深基坑土体取样没有代表性
         在进行岩土工程深基坑支护设计时,需要对岩土层勘探取样,选取具有代表性的岩土层取样检测,若岩土层参数不符合规范要求,则表明该场地不适宜工程建设。但是,由于岩土工程隐蔽性特点,岩土勘察勘探并不能全面反映岩土层的全貌,若取样不具代表性,对基坑支护设计也会造成影响。通常情况下,岩土工程中的深基坑土体结构非常复杂,当土体取样不具代表性时,取样结果也必然会受到影响,这样不仅会对设计人员的设计工作造成影响,还会影响整体施工质量。
3、岩土工程中深基坑监测技术的应用探究
         3.1实施监测措施
         基坑监测是对土层、地下水、支护结构位移、支护结构内力等进行监测,首先在施工场地范围内设置监测点,对深基坑支护结构水平位移、竖向位移和内力等进行监测,并对施工场地周围环境和建筑物、地下水等进行监测。


         3.2裂缝检测
         裂缝监测对基坑裂缝的形态学监测,分为形状、位置、裂口方向、条数等检测标的,检测宽度在裂缝张开模式下两端埋贴黄铜材质的探头,用千分尺或千分表测量,深度测量适合采用超声波法等方式。检测裂缝带的分布需要检测振幅强弱的横向分界。在施工过程中不能只追求简单进行粗测,要严格调节焦距读数记录,注意分层开挖并配上适当光源,画出裂缝分布图并标出基本参数。如果基坑实际卸土过深,表层土向下的牵引张力则随之加大土层形变,是引起矿坑坍塌事故的原因之一。所以应该事先规避矿坑坍塌风险,保证施工人员人身安全,在施工过程中采用裂缝监测技术。即通过实时监测了解基坑挖掘设备装配状态,对于临近警戒值的监测区域要加固处理排除隐患,如有需要把检测设备电源进行更换。检测的结果需要与内部排土、开采分区等其他数据综合分析,以排除土石填筑碾压以外由其他情况引起的检测值异常,最后确定出裂缝的分布情况。
         3.3基坑支护检测
         土层压力的大小直接决定了支护结构内力,其精准度直接影响到基坑施工器械与图层的摩擦力。而在实际岩土工程中,主要依据基坑周围的冠梁计算跨度埋设监测点,主要包括传感器的选择与埋设,监测点的埋设方式包括:弯曲埋和垂直埋设两种。垂直埋设主要是采用垂直固定的方式将锚杆置于矿坑内部监测点上的一种方式,而弯曲测点主要是将测点放置于岩土构筑物中弯曲锚杆轴线上。弯曲测点对于基坑支护检测对象的表面特征更加精确,垂直测点对于基坑支护检测对象的破损及开裂情况描述更加精确。在实际施工监测过程中,通常将两种方式检测结果进行对比,首先进行垂直埋设然后再针对重点区域进行弯曲埋设测点的方式再次详细检测。支护结构内力监测可通过在矿坑内壁剖面内部安装锚向间距检测轴力计和应力仪进行试验。由于基坑支护轴向压力直接引起基坑内侧墙面变形,经常导致底部突起,所以对支护桩板类型的检测尤为重要。其主要分为对槽钢纤维桩板检测和混凝土桩板两种材质的检测。槽钢纤维桩板由于耐磨强度差,适用于检测深度≤30m的基坑,适用于土质疏松地区,回填土频率大。其监测值应考虑温度变化的影响。钢筋混凝土桩板需要新型检测方式,测量电缆有一定防水作用,且检测效率高,检测装置使用后可以直接留在土中。对钢筋混凝土桩板检测尚应考虑混凝土收缩、徐变以及位移的影响。此外,腰梁与桩身之间的测点管线还需进行编号。
         3.4深基坑分离技术
         分离技术测量基座中槽的长度、宽度、位置、方向和可能深度。在具体实施中,长度由实际测量方法确定,宽度由裂缝或石膏砌块的两侧测量,单位为公里或百分比,深度由相应的超声波技术测量。在设计过程中,将严格应用分层挖方原则。但是,挖方的实际深度不够,因为裂缝是通过增加活动地面压力而产生的。为避免风险,在制造过程中使用裂纹检测。即使实时检测已知基准目标的状态,测量范围之外的数据也要认真对待并及时编辑计划。
         3.5基坑深层水平位移的监测技术
         深基坑水平位移的监测应通过埋设倾斜管在墙或地面上进行,并通过倾角仪观察深度的水平位移。采集数据后,及时调整开挖速度和位置,防止因土体位移过大造成环境破坏。地下每个阶段的转换和发展取决于设计条件和支撑方式,特别是基础设计。深基坑土基的位移速度比无基坑的位移速度慢。在后期,将发生位移,并从曲线变为圆弧。同时,在实际施工过程中,要根据实际情况判断数据的真实性,是否存在数据失真,如果存在,要找出失真的原因,并采取相应的纠正措施,避免外部不利因素的影响。
结束语
         综上所述,深基坑支护及监测技术是整个工程建设的关键一环,要引起各方的重视,并注意工程建设各个环节的相互关系,根据现场施工情况进行灵活调整,确保深基坑支护结构的安全和稳定。深基坑支护对整个工程有莫大的影响。在岩土工程中,必须根据岩土体情况选择合理的支护方法,这样才能做好深基坑支护工程,为后续的施工打下良好的基础。
参考文献
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