地铁岩土工程深基坑支护施工技术研究

发表时间:2021/4/9   来源:《工程建设标准化》2020年24期   作者:岳栋杰
[导读] 岩土工程深基坑支护作业的开展,面临的挑战与风险较多,
        岳栋杰
        中国电建市政建设集团有限公司    天津市  300000
        
        摘要:岩土工程深基坑支护作业的开展,面临的挑战与风险较多,使得安全管理和质量把控难度增加。若想实现支护作业的目标,要围绕施工技术方案的编制、施工全过程,做好严格地把控。实践中组建高素质支护作业队伍和管理队伍,落实技术交底制度,提高支护作业的质量,保障支护的安全。做好管理的创新研究,提出优化管理的方式方法。
        关键词:地铁岩土工程;深基坑支护;施工技术;研究
        1导言
        近年来,随着岩土工程深层坑技术的不断发展,深层坑支护施工技术向受力结构与水结构结合、基坑开挖方式与支护结构形式结合、临时支护结构与永久支护结构结合的综合方式发展,其作为工程建设中最为核心的环节,直接关系着建筑物安全性,在施工中存在较大影响,如何有效解决该环节上存在的施工问题,一直是专家组讨论研究的对象。以下根据我国现状,简要分析深基坑支护存在的问题,并总结相应的调整措施。
        2岩土工程深基坑支护施工技术措施的研究意义
        深基坑支护技术的运用,对质量与安全有很大的影响。从深基坑工程实践分析呈现出以下特点:①距离周围建筑越来越近。随着岩土工程规模的扩大,作业环境日益复杂,例如轨道交通环境和地下管线以及隧道等,若设计与施工把控不当,极易引发深基坑施工的问题;②深基坑深度越来越深。随着地下空间的深度开发与利用,基坑深度越来越深,对设计与施工作业提出较高的要求。例如,某工程深基坑深近27m;某工程深基坑达到30m等。基于环境和深基坑的特点等方面分析,工程安全质量问题类型多样化,成因具有复杂性特点。受水土压力的影响,支护结构极易产生破坏,影响作业的安全质量水平。基于此,深度分析深基坑支护施工技术的应用方法,提出有效的技术运用控制措施,保障深基坑支护技术价值与作用有效发挥,有重要的意义。
        3深基坑支护技术
        随着深基坑支护技术的出现,支护类型的增多,为不同类型岩土工程提供了选择性。常用的支护技术有以下3种:1)地下连续墙支护技术。其具备防渗性良好、整体性良好、结构刚度大、适应能力强等优点,可应对各种复杂环境与地理条件,是一种可靠、实用的支护技术。当在软土层实施岩土工程、地下管线、周围相邻建筑对位移与沉降要求较高时,一般可采用这种支护结构。其具有可减少工程对环境的影响、对地质条件要求低等优点,如进入风化岩层或遇到砂卵石地层,通常可采用连续墙支护技术。此外,其整体性好、刚度大,可用于超深支护技术结构,但该支护技术对灰浆液的处理工艺复杂、造价较高。2)深层搅拌支护。这种支护方式主要通过机械装置将水泥、石灰进行搅拌,使其发生物理与化学改变,固化砂石、软土,起到良好的防护与支护作用。这种支护方式更有利于节省资金,但技术施工过程相对较为复杂,一般对7m左右深基坑使用效果更好。3)排桩支护。通过打孔、挖柱对柱列形式钢筋混凝土结构进行处理,并根据提前设计的形式进行排列,最终发挥抵挡沙土的作用。该种支护方式具有工程资源节省、工程进度较快的优点。但这种方式的不足在于必须使用混凝土帽石对2个柱子进行固定,达到整体结构稳定的作用,预防水、沙土的进入。对于工程作业中所产生的泥土,为避免其对支护设施造成破坏,必须远离支护设施,以保证施工作业人员的安全。同时,为预防深基坑坍塌,作业产生的泥土必须远离深基坑。深基坑支护作业支护方式,必须根据深基坑深度进行选择,以确保支护的有效性与安全性。
        4当前深基坑支护存在的不足
        4.1支护结构设计不合理
        我国是通过极限平衡理论计算深基坑支护结构,但设计结果与实际受力存在较大出入。以相关工程实践证明:从理论上讲深基坑支护结构匹配极限理论计算安全系数,但在实际工程施工中,受到支护机构系数影响,支护结构与相关要求存在出入,无法达到相关要求。


        4.2未充分进行深基坑取样
        根据相关规定,岩土工程开展中,需要对地基土层取样,并充分分析,为深基坑支护技术提供数据支持,以确保土体满足岩土工程相关物理学指标,为支护结构设计做保障。同时,需要根据国家开挖指标,对深基坑进行钻探,开挖内部,进而降低造价,从根本上降低勘察工作量。受到土样的复杂性特性影响,土层特性并不能完全凭借土样评估,导致实际情况与结构设计存在不同。
        4.3空间效益差异性
        深基坑坑内位移具有中间大、两边小的特性,长边深基坑坡度稳定性相对较差,易造成空间问题。以往岩土工程中,传统基坑支护结构是以设计平面应变进行,受多种因素影响,不同形状深基坑工程设计存在巨大差异化,对此,必须以平面设计应变方案做参考,科学、合理调节支护结构,满足开挖空间需求。
        4.4支护结构设计不准确
        岩土工程安全性与工程质量及深基坑支护结构压力大小存在必然联系,因此,在岩土工程中,我国一直采用朗肯理论与库伦公式计算土质复杂情况。面对复杂的深层坑开挖,易受到内摩擦角、黏聚力、含水率等诸多因素影响,对于支护结构实际受力极难进行估算,导致支护结构设计参数计算与实际受力差异化。有研究指出,内摩擦角相差5°的支护结构,承受的主动土压力有明显差异,开挖后土体凝聚力与原土体凝聚力不同。因此,施工工艺与支护结构的差异会影响土体力学参数。
        5关于岩土工程深基坑支护施工技术的应用控制策略
        5.1优化深基坑支护施工技术方案
        从深基坑支护安全质控的角度分析,要注重优化支护施工技术方案。一般来说,每个工程的地质条件差异,不同的地层情况也存在差异,因此要注重施工现场的勘察,优化支护方案,为深基坑支护作业的开展提供科学合理的技术指导方案。梳理支护技术方案的重难点,落实技术交底,通过支护施工模拟和技术培训的方式,使支护作业人员能够掌握技术要点,保障支护作业的安全。
        5.2健全施工管理制度
        深基坑支护作业现场的环境复杂,既需要保障工程施工的质量,同时也要关注到周围建筑物的安全,严格把控技术的运用质量。实践中要健全施工管理制度,细化分解技术管控的职责与任务,落实到具体部门与人员,使得支护作业高质量开展与落实。根据支护安全管理的需求与要求,投入相应的资源,营造安全度较高的作业现场,实现对作业安全与质量的有效控制。
        5.3加大施工过程实时观测与监测力度
        一般来说,深基坑支护作业是边开挖边进行支护的,面临的挑战与风险很多,若未能做好安全管理极易引发安全事故。基于此,要做好深基坑施工环节的观测与监测,动态掌握基坑内的情况与变化,调整施工作业方案,切实保障支护作业的安全与效果。实践中积极引入现代化监测装置与方法,提高监测的实时化与准确化水平,切实保障深基坑支护作业的安全与质量。根据采集的数据信息,分析支护变形情况,预测安全事故的发生,切实保障深基坑施工作业达标。组织管理人员现场检查,做好动态观测,掌握全面的信息。充分利用信息化技术手段,搭建高效的沟通平台,为管控工作的开展与落实提供支持,提高支护管理的水平。
        6结语
        由上述论述可知,岩土工程勘察对于地下空间工程而言意义重大。当前,伴随着我国建筑行业的不断发展,岩土勘察工作的难度也逐渐提升,这便要求施工方对岩土勘察给予更高的重视,计算得出更为准确且全面的物理力学指标,以此保证地下空间施工的顺利进行。
        参考文献
        [1]陈曦.岩土工程深基坑支护的施工技术[J].现代物业(中旬刊),2019(12):186.
        [2]张贺硕.岩土工程深基坑支护施工技术探讨[J].住宅与房地产,2019(25):215.
        [3]何国华.岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用分析[J].绿色环保建材,2019(10):151.
       
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