摘要:在岩土工程基础施工中,深基坑支护施工技术具有挡土的作用,同时,避免基坑工程威胁周边建筑物、公共设施和环境。相关部门需要深入分析岩土工程的地质条件、地下水情况、基坑情况,并以此为基础选择支护方式。论文介绍了岩土工程的特点,分析了岩土工程深基坑支护施工中存在的问题,研究了岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用。
关键词:岩土工程;基础施工;深基坑支护;施工技术;应用
1岩土工程深基坑支护施工中存在的问题
1.1 深基坑边坡修整不够规范
在岩土工程深基坑开挖过程中,出现了一系列的问题,如过度开挖、开挖欠量等,深基坑开挖流程一般是机械开挖、人工修复基坑边坡、挡土支护作业。但是,在深基坑开挖过程中,由于施工技术人员的技术交底工作不到位、施工管理缺乏一定的规范性,导致基坑施工作业面平整度、顺直度无法满足设计要求,在遇到这些问题的情况下进行人工修复也很难进行优化,导致挡土支护后过度开挖、开挖欠量问题更加严重。
1.2支护结构设计参数缺乏准确性
岩土工程地质条件、水位高度和土体内摩擦角等因素,都会对深基坑结构设计带来不利影响,加之在深基坑支护施工过程中,一些施工单位出现了偷工减料、未按照施工设计要求施工的行为,严重影响了深基坑支护结构的强度,进而引发深基坑支护面的裂缝问题,为后续工程项目的建设留下了安全隐患。另外,在传统的深基坑支护结构设计过程中,相关技术人员需要根据平面应变情况进行设计,但在实际施工中还需要合理调整平面设计中的空间效应,导致施工设计和实际施工存在很大的差异,影响支护结构设计参数的准确性。
1.3土层开挖与支护施工不协调
在岩土工程项目施工中,施工技术人员往往是先进行土方开挖、再进行支护施工,二者具有一定的联系,土方开挖工程的主要特点是易组织管理、施工流程简单、对施工技术要求低等,而深基坑支护施工的组织管理具有一定的复杂性,施工工序比较繁杂,对施工技术要求较高,常引发施工现场混乱、施工不协调等问题,尤其在土方开挖施工过程中,为了缩短施工工期,导致施工现场作业顺序不够规范,支护施工作业相对比较拥挤,最终导致支护施工无法按期完成。
2岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用
2.1支护结构变形计算
深基坑支护施工能够顺利开展,需要防止支护的结构发生变化,主要是受到外界力量的影响,而这项工作是确保支护建设的顺利进行的基础。所以,基坑支护的设计人员在施工之前,建立有效模型进行合理计算,通过有效的计算进行设计,全方位的考虑种种的地质因素,确保支护结构变形后,不会影响支护的使用功能,同时要进行多次计算,避免结果不具有真实性与有效性,在深层基坑支护的建设中起到积极的意义并推动其发展。若存在紧急的情况,要立即进行修改,采取充分的预警机制。
2.2 主要技术
2.2.1基坑支护
该项目基坑支护方式是双支护结构,上部为土钉墙支护;下部为土层锚杆支护,这 2 种支护方式要求针对土层进行分层、分段开挖,延长了基坑的开挖周期,但支护体系周边环境具有一定的复杂性,会对基坑变形问题带来不利影响,甚至会威胁周边区域建筑物的安全性[1]。因此,需要建立专业的小组,对施工相处进行 24h 监控,以获取更多准确信息,为现场施工提供指导。
2.2.2 土方开挖
基坑开挖主要分成 2 部分:(1)开挖基坑上部土钉墙支护部分、混凝土支撑上部的土方,挖深范围是-0.7~-4.7m;(2)开挖基坑下部土层锚杆支护部分的土方,挖深范围是-4.7m 到基坑底部。为了确保土钉墙、土层锚杆具备一定的操作面,需要遵循先周围再中心的开挖原则,在基坑中心区域设置入坑坡道,根据坡道位置开挖中心区域的土方。
2.2.3地下水控制
在开挖过程中,采取集水明排措施,在结束第一阶段土方开挖施工后,在支撑养护过程中打设深井,开始第二阶段开挖前的预降水,并设置高压旋喷止水帷幕,利用降水期间坑内水位监测数据,分析地下水控制的效果。
3岩土工程中深基坑支护施工技术的具体应用
3.1钢板桩支护
钢板桩支护是深基坑边坡防变形最常用的支护结构,在大面积深基坑关键部位和单面基坑墙体的支护中应用较为广泛。一般采用热轧型钢板作为支护材料,钢板桩结构采用锁扣处理。采用钢板桩施工技术的优势是施工简单、阻水性强、稳定性好、安全系数高。
3.2混凝土灌注桩支护
混凝土灌注桩支护是深基坑支护体系的重要组成部分。混凝土灌注桩打孔是一种在深基坑施工现场桩位上直接打孔并浇筑钢筋混凝土支护的方式,它主要使用与大距离、高位差的岩土工程深基坑支护。施工前需要先对施工面进行平整、压实,然后打孔、灌浆浇筑,在深基坑支护的关键部位设置支护桩。一般单根支护桩钢筋数量不少于 8根,支护桩的间距一般大于 60 毫米[4]。
3.3深层搅拌桩支护
深层搅拌桩是指利用水泥固化剂设置混凝土墙来对深基坑进行支护的方式。固化剂具有增强水泥墙面稳定性的作用,使水泥墙面在较短的时间内形成稳固的墙面,从而提高深基坑墙面的支护作用,为施工现场创建一个安全的施工环境,防治岩土工程基础施工中深基坑发生边坡变形、崩塌等安全事故的发生。
3.4排桩支护
排桩支护指利用柱式排列的方式在深基坑支护关键部位设置混凝土排桩,从而达到增强深基坑稳定性的目的。排桩支护在岩土工程基础施工深基坑支护中具有灵活性的特点。排桩的密度和数量根据岩土层地质结构及其关键部位需要支护的强度设置即可。一般而言,混凝土桩排桩的密度越高,深基坑支护作用越强。
3.5锚杆支护
锚杆支护是指在深基坑的岩体四周通过植入木件、聚合物件、金属件等不同材料的锚杆柱,再利用水平应力理论与组合功利论加固岩土层稳定性的支护方式。锚杆支护的原理是通过锚杆的作用力产生的力来改变深基坑岩土周围受力状态,从而预防岩土崩塌、剥落问题的出现。锚杆支护技术具有机械化强度高、施工简单、施工成本低的优势。常用的锚杆有钢筋砂浆锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆等。一般锚杆的设置横向距离误差应控制在 5 厘米之内,纵向距离误差应控制在 20 厘米之内。
3.6自立式支护
自立式支护施工技术是一种综合支护体系。它是结合排桩支护与水泥深层搅拌支护墙而设置的一种支护结构,该种支护结构的稳定好、支撑力强,可使用与大面积开挖且有高低位差的深基坑,能够有效的预防深层岩土工程开挖过程中发生剥落、崩塌等问题。由于支护结构相对复杂,支护桩的移位量较大,因此施工成本较高。
3.7土钉支护
地质结构较为松散的深基坑开挖后的坡面存在不稳定性因素,边坡变形潜藏着巨大的安全隐患。针对这种问题,可采用土钉支护。土钉支护是指借助钻孔机械设备在基坑开挖面上进行钻孔、植入钢筋、灌浆固定,最后在深基坑边坡部位安装钢筋网支护基坑墙面的方法。该方法常与混凝土喷射技术相结合,其混凝土墙面一般采用 C 型混凝土,喷射的厚度控制在 80-100 毫米[5]。
结束语
综上所述,在岩土工程深基坑支护施工中,还存在一系列问题,相关部门需要确保边坡支护与开挖工作的协调性、注重深基坑支护施工质量管理、强化变形观测力度、防止地下水的冲击,为工程项目建设的顺利设施提供基础支持。
参考文献
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[2]段富平.岩土工程深基坑支护施工技术及应用分析[J].建筑技术开发,2018,45(19):42-43.
[3]黄鹏飞.试论岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用[J].西部资源,2018(03):5-6.
[4]伍建成.岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中国金属通报,2018(05):244+246.
[5]张徽敏.岩土工程中深基坑支护施工技术的应用分析[J].四川水泥,2017(10):207.