摘要:岩石工程中,深基坑支护是重点,应积极创新与改进施工技术,迎合工程现代化建设需求。基础施工过程中,外界环境因素、技术因素、人为因素是重点因素,应对深基坑支护有关要点进行严格控制,如此才可有效避免安全事故的出现,切实保障广大群众的生命安全。随着施工工艺的不断发展,钢板桩、土钉墙、地下连续墙等深基坑支护形式逐渐出现,其支护效果显著,备受施工人员关注。不同支护施工技术在原理、特征等方面差异较大,所以施工过程中应结合工程实际情况,全面、深入分析,选取最恰当、最有效的支护方案,确保项目顺利竣工。
关键词:岩石工程;深基坑支护;施工
引言:随着我国基础建设事业的蓬勃发展,岩土工程施工需求量也逐渐增加。深基坑施工是一类综合性工程,包括开挖和支护两部分,且通常开挖深度大于等于5m,或开挖深度在5m以下但施工条件极为复杂。因此,深基坑的施工需要各行业相互配合,对于深基坑施工技术运用的进一步探讨也格外重要。
1.特点分析
由于深基坑施工的复杂性和特殊性,在对深基坑的开挖和支护技术进行选择之前,首先需要明确深基坑的施工特点。
1.1施工难度加大
由于我国国土范围跨越较广,涵盖的地域环境、社会形态以及经济发展情况差异较大,特别是地形、地质情况的复杂性使各地施工特点迥异,不能简单地执行统一标准。且由于深基坑开挖施工作业选址以及施工过程较为特殊,进一步增加了深基坑施工作业的难度。此外,随着目前我国国内城市化进程的加快,以及城市人口密度的急剧提升,高层建筑已经成为最主要的建筑形式。而在高层建筑基础的岩土工程施工中,为了保证其稳定性,就需要增加深基坑的高度,且对应的深度开挖技术及支护技术都需配套,为深基坑的施工工作提出了更高的要求。
1.2影响因子更广
由于深基坑施工质量的重要性,在对深基坑进行施工前的方案设计时,深基坑周围环境的地形地势、地貌地质、水文条件、岩土特性、地震情况、含水层位置、蓄水能力、排水能力、当地的城市规划以及政治经济发展水平等因素,都需要纳入到考虑范围中。并且在实际施工过程中,应该注意地下潜在的城市埋深管线,特别是已经废弃的老旧管线,以及地下含水层的存在位置和动态情况,在施工前进行仔细的现场勘察工作,排查各类影响因素,防止影响因素在施工进行过程中影响基础的土质和结构稳定性。
1.3潜在危险升高
深基坑的支护施工作为一种临时性工程,常常不能引起管理层面足够的重视。随着目前相关施工工程量的爆发式增长,对于施工工时不断压缩。在实际施工以及后续管理过程中,对于支护结构的质量稳定性以及安全性的监管力度不足,常常会发生各类严重的安全事故。
2.常见深基坑支护施工技术
2.1锚杆支护技术
锚杆支护技术是一种常见的支护技术,具有较强的加固支护作用。对于杆柱而言,根据工程实际选择恰当的材料,例如聚合物件、金属件、木料等,借助外力的冲击将其置入到岩体中。然后,借助杆体、头部尾部托板、具体构造,借助粘结作用将岩体同围岩紧紧连在一起,充分发挥悬吊、补强的效能。应用锚杆支护施工技术,既能够提升支撑体所受拉力,还可以促使支持体系更加稳定可靠。
2.2深层搅拌桩支护技术
在应用深层搅拌桩支护技术的过程中,主要考虑格栅的措施,当基坑深度超过7m,红线与坑边存在较大间隔时,深层搅拌桩支护技术可以发挥较大作用,能够提升支护效果。在深层搅拌桩支护施工中:首先,根据设计比例将水泥、石灰等原材料均匀混合,配制成固化剂。然后,使用高强度机械均匀拌和处理固化剂与软土,混合过程中固化剂同软土产生化学反应与物理反应,进一步提高强硬度。
2.3土钉墙支护
土钉墙支护技术能够在多个环境下应用,不仅操作简单,也能提升基坑边缘土地稳定性与承载力,当施工空间有限时可以发挥重要作用。
如果深基坑边坡位移存在限制,则需要考虑预应力锚杆技术,若是地下水位高、存在软土地质的情况,不能选择土钉墙支护技术[1]。
2.4自立式支护技术
自立式支护技术目前应用较多,包括悬臂式排桩支护和水泥搅拌桩挡墙支护。其中,悬臂式排桩支护技术则是利用人工冲、挖孔、钻孔灌注桩,即便是深基坑中没有支撑也能够确保机械挖土与施工的正常进行。针对基坑过深、地质差的深基坑,如果使用这一支护技术则会造成支护桩顶部大幅度位移,进而增加了施工成本。水泥搅拌桩挡墙支护技术在深基坑没有支撑的情况下保证机械挖土与施工的顺利开展。然而,这一支护方法挡墙面积大,土层中有机质、水量均会影响支护强度。所以,对于自立式支护技术,应运用于深度低于6m、地质条件良好的深基坑中。
2.5地下连续墙
在许多深基坑支护技术中,将地下连续墙作为支护结构,不仅具有良好的刚度和强度,同时为地下结构起到良好的防水效果。如果土质中存在软黏土、或者砂土等多种土体成分,并且需要较深的支护结构,将地下连续墙支护技术应用在深基坑支护结构中,能够为工程基础施工形成安全稳定的施工环境。
3.工程实例概况
3.1工程概况
某商业建筑基础工程为岩土类深基坑工程,主要由49层公寓楼、20层办公楼、地下商场及停车场工程。该项目处于沿海地区,周围环境非常复杂,在深基坑施工中必须保证安全,基坑开挖深度为23m。
3.2支护技术
基于岩石工程地质勘察结果及附近交通、建筑情况,选取桩锚支护技术。施工过程中,测量人员应到施工现场进行勘察,确定锚杆位置,将锚杆机位置设置在最佳位置。要加强对锚杆水平位置[2]、标高及钻杆倾角等勘察,防止出现误差,为接下来的施工奠定基础。钻孔时,应细致研究分析施工设计要求,规范化操作。锚杆使用前,应对其进行全面检查,特别是隐蔽性地方,如实记录,为接下来施工检查与控制质量提供可靠信息。钻进过程中,若发现异常或遇到障碍物,不得再钻进,应查找分析异常原因,针对性处理后才可进行施工。因为基坑深度过大,应该在锚杆参数上作出适当调整,让水平夹角不超出15°—40°的范围,锚杆长度也必须小于35cm,并使用钢筋与钢绞线等,注意钢绞线必须准备至少4条。若施工过程中并未提出针对性要求,桩锚支护时应采取二次高压注浆处理方式,注浆压力不得低于2MPa。对于锚索的固定,应该根据施工需求控制好预应力,随着预应力的提升,更有利于对桩顶变位的控制。值得注意的是,这时支护桩承受压力越来越接近于静止土压力,所以应对预应力数值进行有效把握。
3.3支护效果
深基坑边坡支护完成后,继续开展后续施工,其中下层岩体的爆破施工,根据工程实际情况在爆破点附近安排多个测点来检测爆破时最大震动速度,并细致查看基坑边坡土地、周围建筑变形、沉降、位移的情况。研究结果证实,爆破施工虽然扰动了基坑边坡土体,然而变形量、位移并未高出限定值,这说明了基坑边坡支护效果明显,有效保障了施工的安全性。
结论:
简而言之,在岩土工程基础施工过程中,深基坑支护施工是重要内容,在技术性与专业性上有着极高要求,应深入分析锚杆支护施工技术、土钉墙支护技术及自立式支护技术等,准备分析出不同支护技术施工要点及适用情况,根据工程实际情况确定最佳施工方案,有效保障施工安全。同时,施工管理人员应深入施工现场,对施工整个过程进行监督,及时发现安全隐患,提高深基坑支护施工质量,保证整个工程的安全性。
参考文献:
[1]饶德兵,付志恒.深基坑支护技术在岩土工程施工中的应用探究[J].世界有色金属,2019(19):255,257.
[2]王天琦.岩土工程施工中深基坑开挖支护技术的运用[J].山西建筑,2019,45(15):49-50.