深基坑边坡维护措施分析

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:陈建春
[导读] 摘要:当前建筑施工中基坑边坡和工程质量息息相关,直接决定工程施工是否达到预期的目标和进度,因此施工过程中有必要树立边坡维护意识。
        舜杰建设(集团)有限公司
        摘要:当前建筑施工中基坑边坡和工程质量息息相关,直接决定工程施工是否达到预期的目标和进度,因此施工过程中有必要树立边坡维护意识。本文通过概述深基坑边坡维护工作,围绕土钉加固、锚杆施工、预应力锚索等方面探究深基坑边坡维护途径,实现技术的合理应用,进而提升建筑的稳固性,优化工程质量。
        关键词:深基坑;边坡维护;土钉加固
        前言:
        建筑工程中深基坑施工和维护工作难度较大,对于施工人员的专业水平要求较高。在部分软土地施工区域,深基坑施工项目存在较多危险问题,导致建筑墙体倒塌、塌方。因此,科学规避深基坑和边坡基础施工中存在的问题,减少建筑建设安全隐患,契合施工要求和建设目标,保障施工人员人身财产安全。
        一、深基坑边坡维护工作概述
        在建筑建设阶段定期检查和维修施工现场周边的环境、设备、管道,并通过控制地下水位变化对边线进行合理控制,科学维护深基坑边坡质量能够提升工程稳定性。建筑深基坑边坡防护包含土方挖掘和维护工作,可以有效优化工程质量。部分建筑项目在深基坑施工中缺少规划过程,无法有效维护深基坑边坡施工质量,对后续工作造成消极影响。因此,建筑深基坑维护工作有必要对项目施工基础完成科学的保护和维护操作,可以在降水施工、深基坑挖掘、砌墙围挡中加强保护,提升建筑建设的稳定性和安全性。
        二、深基坑边坡维护模式分析
        (一)案例分析
        某建筑施工项目总面积16850m2,地形结构为东侧低、西侧高。高度差约为8m,地上建筑层数是25层,地下4层。该地区土地结构简单,周边地区无断层结构,施工现场周边和地表水分布不均匀,但地质环境较好,区域稳定性强,地震烈度是ⅤⅠ,在深基坑边坡维护工作中需要对该区域进行边坡治理,使用PVC管道排出现场渗漏水。
        (二)土钉加固技术
        土钉加固技术在深基坑项目施工中的作用是实现边坡加固,增加土体和土钉间的摩擦力,进而优化建筑工程中深基坑土层结构的稳定性、安全性和可靠性。因此,在项目建设中,应借助合理、科学的形式设计土钉强度和拉力,保证拉力和弯矩间的作用力[1]。同时,土钉加固技术的施工要点如下:其一,在施工阶段,工作人员应结合施工要求和标准,科学把控水泥砂浆中外加剂、水灰比的量。借助重力作用完成注浆操作,进而通过自由落体运动注满水泥砂浆,优化施工质量。其二,土钉拉拔施工中,应增加土钉拉拔力,科学控制注浆强度和注浆量,加快施工进度。
        (三)预应力锚索固定
        预应力锚索能够承受拉力,将其应用于深基坑项目中,能够加固深基坑边坡结构。预应力锚索主要应用方式如下:在稳定的地层结构内固定锚索的一端,再将另一头与待加固结构相连接,构建“加固联合体”。其中,预应力锚索的主要受拉力结构是钢绞线、高强度预应力钢丝,当安装完成后能够提高加固结构的压力,避免其出现位移和变形问题[2]。施工人员可以借助该技术改进后张预应力模式,降低或化解施工现场建筑物安全隐患、施工地质危害。此外,在具体工程中,建议在型号是BZ13-BZ23的支护桩位置设置三排锚索,第一排、第二排和第三排的长度均设置为22m,其孔径是150mm,该位置和水平方向的夹角设置为15°。
        (四)锚索参数设置
        锚索施工过程中相关参数的设置主要包含以下内容:其一,下锚过程。建议选择4-5组低松弛与高强度钢绞线,尺寸最好设置为FPK=1840MPA。借助钻孔机钻出>150mm的孔洞,并对钢绞线表面进行除锈、除油、整齐码放,间距设置为1.6m,垂直角距为3.6、1.4、1.2m。同时,锚索需要匀速、缓慢插入孔内,注意留置0.7m的距离。其二,二次注浆阶段。锚索主要借助该过程形成,其中水泥类型建议选择PC 32.5R型号,注意在第一次灌浆阶段应增加预应力,并在6-8小时、0.8MPa的压力条件下,开展二次灌浆操作。其三,张拉固定。锚索施工过程中,混凝土材料应具备良好的强度和抗压性,数值低于16Mpa,建议选择YCW200B设备和OVN油泵[3]。
        (五)安全维护技术
        深基坑开挖阶段,需要对土体、边坡进行仔细的观测和检查,避免出现软弱夹层、滑坡等问题。建议在基坑周边设置高度为1200mm的安全栏,并在基坑周边悬挂红色警示标志。施工准备阶段应仔细检查基坑附近管线和排水情况,结合施工规范和标准,科学设置落石平台。开挖边坡的过程中,应优化维护模式,当上边坡工程达到标准强度后,再完成下边坡的挖掘和维护。此外,建议在边坡表面设置孔径为50mm的水溢流口,深度是0.9m,呈梅花状设置。


        (六)对基坑支撑结构的维护
        在深基坑边坡建设阶段,若基础支护结构出现移位问题,会对整个施工项目的质量产生较大影响,进而出现安全事故。建议优化支撑结构,保障施工人员的人身安全。通常支撑结构出现位移问题可能是插入件下侧的支撑桩变形,或者地面排水设施不健全。因此,若在边坡施工阶段出现位移情况,应立即停止作业,确保施工人员安全。同时,建议使用钢内支,长度设置为22m,其中包含三跨支撑结构,具有强支撑作用。此外,可以固定基坑的一端,定位支桩插入位置,在砂带、回填土区域进行施工操作,高度结合实际情况测定,当其未变形、挤压和压缩前,需要对该设备完成降水操作,进而保证施工现场的正常水位,全面维护基坑边坡结构。
        (七)钻孔灌注桩技术
        1.桩位侧放
        当深基坑施工现场路面处于平整状态时,建议结合现场测量信息、桩位置、现场基准点和基准线,得出桩的位置、轴线、桩地面高程,细致记录具体控制点,并完成多次审查工作。对于平整度较高的区域,可以结合现场具体情况,使用铁签作为定位控制桩。在定位阶段完成后,施工人员和有关部门可以科学检查桩位和轴线,围绕“边观察、边记载”的原则,确保施工过程满足最终审查和评审标准。
        2.埋设护筒
        建筑工程中护筒一般由4-8mm厚度的钢板制作而成,钻头的直径小于护筒内径,差值约为100mm。在埋设护筒时,应在气缸的上侧留置溢流口,高出地面约0.15-0.3m的距离。对于本项目中的粘性土区域,埋土深度需控制在>1m的范围内;若处于砂土区域,则深度>1.5m,孔中的泥面应超过地下水位1m,在护筒内设置定位保护装置。建议在工程施工中结合桩位情况优化套管埋入模式,将其设置在水平轴线和垂直轴线的中心区域,并依托埋管型号大小,挖坑放管,待明确正确位置后,围绕“直、正”原则,埋设套管。周边可以借助黏土填充,注意桩的中心和中心的距离应≤50mm。
        3.处理泥浆
        泥浆的作用是排渣、保护孔壁。在粘性土成孔后,泥浆性能数值大约在1.1-1.3范围内,相对粘度是18-22s。一般情况下,深基坑边坡防护工程中,对于厚砂层、砂土、黏土等结构均可以使用浆料,在此条件下泥浆比重应设置在1.2-1.3,相对粘度约是20s。施工阶段中,建议对泥浆完成养护操作,多次测量其粘度、比重、胶体率、含沙量。此外,在清孔施工阶段,应确保泥浆性能满足施工标准,即粘度是18-22s,胶体率>90%,砂含量是4-8%。建议科学设置泥浆循环施工环境,延长其循环槽长度、增加坡度,进而确保其在工作中正常循环,及时清洗沉砂。
        在建筑工程基坑维护工作中,成孔工作台需要依据自身水平度以及垂直度分析,并科学检查钻头直径。建议结合现场实际情况科学制备水泥的浆料,全面检查其施工性能。注意在钻井阶段应科学把控速度和压力,按照基坑中岩石的空隙、种类,将速度控制在1.5m/min左右。比如,若基坑中是软土砂,需要结合泥浆的补给状态设置钻进速度,通常≤2.5m/h。同时,注意钻机在硬层和岩土钻井环境中应避免设备的跳动,若钻头钻到井底且设备适合施工,可以开展后续的露天施工钻探工作。
        (八)锚杆施工技术
        土层锚杆施工技术一般应用于深基坑钢筋混凝土桩施工、地下连续墙施工、灌注桩施工过程后。在该过程中工作人员有必要结合具体情况科学分析,掌握深基坑施工的具体情况和进度;在土层开挖、锚杆设计阶段,应依据施工工序和要点,提升施工效率;土层锚杆施工技术中,可以应用循环钻机、螺旋钻机等设备,借助压水钻孔方式,在土层锚杆上钻孔。在土层锚杆施工中需要注意科学放置拉杆,并在使用之前完成防锈操作,清除钢绞线表面的油脂,促进后续施工工作的开展。在成孔阶段,需要保证一次出渣、钻进和清空操作,优化施工质量和能力。本项目中地下水为弱酸性,建议施工材料选择耐酸水泥或者纯水泥浆,流动度应契合泵送规定,科学把控水灰比,避免出现干缩或泌水的问题。在灌浆阶段,建议施工人员借助浆泵向拉杆位置输送水泥,利用管道和土层锚孔注入水泥,突出工程施工的科学性。
        结论:
        综上所述,由于建筑工程基坑环境中土层结构具有特殊性,通过边坡维护技术能够提高建筑稳定性。因此,有必要优化基坑边坡维护手段,提升建筑工程的安全性、稳定性和稳固性。结合技术标准施工,科学维护深基坑侧壁以及周边位置,突出加固和支撑作用,科学处理软弱夹层区域,确保工程满足建设要求。
        参考文献:
        [1]卢雪清,易元刚,赵恒,等.建筑地下室基坑边坡支护施工方法研究[J].四川水泥,2020,(01):240.
        [2]李叶俊,瞿士培.建筑工程基坑边坡支护施工技术研究[J].建材与装饰,2018,(27):15-16.
        [3]董丽娟.深基坑边坡支护设计与施工管理浅述[J].大陆桥视野,2018,(07):87-88.
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