建筑边坡支护设计与优化研究

发表时间:2020/11/18   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:孟薄萍
[导读] 摘要:一个有效的建筑边坡支护设计是提高建筑工程整体质量的关键因素,为此要不断的提升其可靠性。
        深圳市地质局  广东深圳  518000
        摘要:一个有效的建筑边坡支护设计是提高建筑工程整体质量的关键因素,为此要不断的提升其可靠性。在本文中将简单介绍影响建筑边坡支护设计的因素,并探讨在对其进行优化与加强时所需采用的措施,从而实现建筑边坡支护设计能够保障建筑工程的稳定、可靠、安全。
        关键词:设计;边坡作用;土钉墙
        前言:如今客户对建筑工作的整体质量要求也越来越高。为此,想要进一步提升我国建筑行业的发展,就要在对其建筑边坡进行支护设计时,将稳定、可靠、安全放在设计工作的首位。
        1.影响建筑边坡支护设计的因素
        1.1 边坡作用力的变化
        边坡作用力是影响整体边坡支护设计的关键性因素,并且在设计与施工的过程中,边坡的作用力会在某些因素的影响下发生变化。通常,引起边坡作用力发生变化的因素除了施工材料的堆放外,还会受施工过程中打桩、运输车辆来往、爆破作业等会对地面产生额外作用力工作的影响,破坏土地原有的平衡状态,而这种平衡状态便会影响到边坡支护的稳定性效果,使其无法达到设计的预期要求。
        1.2 边坡岩土强度的变化
        在边坡支护工程的设计过程中,岩土体的强度同样也影响着边坡设计的可靠性,但在实际的设计过程中却很少受到种种,忽略施工对岩土体所造成的影响是否改变了其强度,使其岩层层面、基岩面、裂隙面等层面发生变化,不仅会破坏各个层面之间的平衡状态,还会导致产生出潜在的安全隐患问题,影响整个建筑工程。
        1.3 边坡裂缝带来的负面影响
        边坡裂缝的存在是导致边坡在雨水或是地表水土下渗的情况下发生滑塌现象的主要因素,为此需要在设计与施工阶段严格注意对边坡的裂缝的产生进行预防,并在施工完成后定期对其进行检验,查看是否因自然因素而导致边坡裂缝的发生,防止因边坡滑塌而导致安全事故的发生。
        2.加强建筑边坡支护设计的措施
        2.1 优化设计
        想要优化边坡工程的整体设计,就要在设计阶段对边坡的整体情况进行判断,从而选择出最为符合标准的设计方案。为此,首先需要利用力学原理来对整体边坡的情况进行计算,确认其稳定系数以及定量数据,使设计人员能够根据相应的工程要求以及现有的工程工艺进行设计,在第一层面确保设计的稳定性。其次,还要确保在设计阶段的展开过程中,设计人员能够对施工地域的地质条件进行详细的考察,确认施工过程中所涉及到的各类参数,之后对区域内部的地质条件、地下水文、气候环境、岩土特征进行综合分析与梳理。最后,还需要确保建筑边坡支护设计能够符合相应的工程需求,并把控好整体工程所涉及到的成本问题,确保在满足建筑边坡支护设计稳定性的同时,还能够控制好成本问题。
        2.2 把控地质条件
        在决定好设计方案后,就要在施工阶段对施工地域的地质条件进行严格把控,而其中特表要注意的便是整体地质条件的对比工作。因为其对整体建筑边坡设计的可靠性有着重要的作用以及意义,所以在整体工程进入到施工阶段后,设计人员还需要注意以下几点问题
        (1)保障边坡的岩土结构在受到施工过程中所产生的外力影响下能够依然稳定,这就需要在施工阶段进行前将建筑边坡的自然情况与设计中的状况进行对比,以此来确保在进入到施工阶段后,通过对两者之间进行对比后存在的差异以及相似点进行平衡,使边坡支护的可靠性与稳定性都能够得到提升。
        (2)在进行施工时,设计人员还要注意好对整体地质条件的情况进行分析考察,实时的处理因设计与实际地质条件不符的问题而产生的不合理因素与安全隐患问题,并且还要结合经验,建立数据模型,从科学与专业的角度对其进行分析,确保整体设计方案在施工过程中的科学合理。此外,在建筑边坡支护设计中,还要注意对岩土设计参数进行统合,并与地区内部的工程经验进行结合分析,确保参数取值能够有效的服务于建筑边坡支护设计。
        2.3 注重日常维护
        在施工结束后,要使边坡支护设计能够更加的安全可靠,就需要注意日常维护工作的展开。在建筑边坡支护设计日常维护工作中,最为主要的就是对其岩土体的松动情况以及裂缝进行相应的处理。而想要能够在日常维护中及时的发现岩土体所出现的松动、裂缝等情况,就要需要采取相应的物探手段,通过专业的技术对其进行处理与判断,如现场采样、原位测试、室内测驗等方法,以及圆弧滑动、平面滑动等方式来进行技术,整体分析岩土体的松动情况,并确保在进行分析后所得结果与实际情况只存在较小的误差,避免给维修工作带来额外的负担,以此来提升整体的建筑边坡支护设计的可靠性。
        2.4 施工因素
        除了在建筑边坡支护设计时保障其可靠性,在进入施工阶段后,需要注意在对坡面进行开挖清理时对整理坡面上存在的松散岩土以及危岩进行清理。对发现的岩石裂缝隙进行填补。还要保证在进行混凝土喷射工作前,坡面整体岩面能够保持干净且潮湿,并立刻采取支护措施,减少坡面混凝土暴露在外的时间。同时,在进行锚喷支护后还有注意对坡面进行相应的绿化防护处理,并根据实际情况对排水孔的数量进行增减。此外,在对排水沟进行设立时,可以采取管扣等措施来实现与坡面的连接。三、结论综上所述,想要使建筑边坡支护设计的可靠性能够得到相应提升,就需要了解边坡作用力、岩土强度、裂缝所带来的变化以及负面影响,并采取优化设计、把控地质条件,注重日常维护,施工因素等措施,以此来确保整体设计的稳定性,保障工程质量。
        3.常用坑边坡支护介绍
        3.1土钉墙
       
        图1  土钉墙施工图
        土钉墙是一种混合挡土结构,主要是利用土钉加固技术,将土钉、土体和面层构成一个复合的结构,以此对基坑的边坡进行支护,该技术在应用的过程中,由于其施工流程比较简单而且支护效果比较显著,所以在基坑边坡支护施工中有着广阔的应用前景。土钉墙在施工的过程中,主要是利用高强度的土钉、混凝土面层和原状土,形成一个统一的主体(如图1)。
        3.2施工流程
        3.2.1 孔位放线
        带土钉墙施工的过程中,每一层的土方中都需要进行行挖孔操作,方便土钉的使用,而每个孔位的大小和位置都是有严格要求的,在该阶段,施工方主要是通过孔位放线的方式控制好孔位之间的误差。3.3 土钉制作和安放在做好一系列的施工准备工作之后,就可以制作土钉,土钉的大小和规格必须要严格按照图纸的要求,在制作完成之后使用冲击锚杆机将其打入到孔洞中,然后进行初步检验。3.4 注浆土钉墙在施工时还要进行注浆施工操作,该操作主要是将泥浆材料用注浆法注入到钻孔的底部。该过程中施工方需要注意注浆材料的质量和参数,材料的配比尤其是水灰比必须要控制在0.4~0.45之间,注浆的压力也必须要提前预算。
        3.2.2 挂面层钢筋网施工
        在土钉和锚杆固定施工结束之后,需要利用画面层钢筋网施工的环节,用钢筋将网片和锚杆焊接起来,从而对每个锚杆的搭接长度进行控制,防止其后期出现位置的变动。
        3.3土钉墙施工注意事项
        土钉墙对于基坑边坡支护有着十分重要的作用,所以在施工的过程中,施工方必须要保证其施工质量,这就要求施工方必须要注意以下几点注意事项,防止施工质量问题的发生。
        (1)土方在开挖时,施工方必须要通过分层分段施工的方式进行开挖,保证每一层的开挖深度和长度等指标都与工程的施工要求相吻合,而具体的开挖深度都要考虑土钉的间距要求,二者必须相互配合,才能够发挥出最大的效用。
        (2)基坑边坡支护施工的过程中,具体的支护施工会受到实际施工情况的影响,很多基坑在开挖的过程中可能会出现位移和沉降问题,这时,土钉加固也必须要进行调整,要根据实际的施工情况对其长度和具体加工位置进行调整,保证土钉对基坑边坡的支护效果。
        (3)建筑工程的基坑开挖施工过程中,由于施工场地的土体会受到严重破坏,所以周围区域土地的承载力也会相应受到影响,甚至会对基坑造成影响,基于该原因,要求施工方在施工的过程中对基坑周围采取必要的保护措施,防止大型载重车辆通过。
        (4)基坑在开挖时,由于土方是以分层开挖的形式进行施工,所以在施工过程中每一层的土体都有可能会发生位移,但是施工方必须要对其进行控制,将其形变量控制在合理范围内,这就要求施工方对每一层的图体都要进行支护,在开挖结束之后,至少要支护三天对其进行观测,在保证其质量和稳定性之后才能进行后续开挖。
        (5)基坑边坡支护施工的过程中,施工方在完成基坑开挖之后,要及时对其进行有效的支护和防护,二者之间的时间差不能过大,原则上不能过夜,在基坑开挖结束之后,就要迅速进行土钉加固,在有限的时间内,采取尽量多的防护措施进行防护。
        结束语
        综上所述,想要使建筑边坡支护设计的可靠性能够得到相应提升,就需要了解边坡作用力、岩土强度、裂缝所带来的变化以及负面影响,并采取优化设计、把控地质条件,注重日常维护,施工因素等措施,以此来确保整体设计的稳定性,保障工程质量。
        参考文献:
        [1]连镇营,韩国城,孔宪京.强度折减有限元法研究开挖边坡的稳定性[J].岩土工程学报,2017,(4).407-411.
        [2]刘格非.山区城市高边坡下深基坑工程实例[J].福州大学学报(自然科学版),2019,(6).75-78.
        [3]李振兵.深基坑稳定分析方法研究及应用[D].华北水利水电学院,2015.1-77.
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