黄连成
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摘要:当前,随着建筑工程规模越来越大,对建筑结构的整体稳定性要求较高,因此对岩土及基坑工程施工的稳定性、安全性要求也就更高。在具体的施工过程中,岩土工程会运用到诸多的施工技术,而深基坑支护技术就是其中一种。通过运用此项技术,可以大大地提升岩土工程的稳定性与安全性。施工中要科学选择深基坑支护技术,并积极优化深基坑支护的质量与效力,才能切实提升岩土及基础工程的总体稳定性。本文在此从实施岩土工程深基坑支护的意义出发,对岩土工程深基坑支护的几个关键技术的应用做了一定的探讨。
关键词:深基坑;支护技术;施工质量
前言:岩土工程中深基坑支护是关键环节,保障相应深基坑支护施工技术的应用规范可靠,成为当前岩土工程施工的核心内容,除了要从施工技术选择入手进行控制,还需要关注多个方面的影响因素,注重各个施工常见问题,力求施工更具实效性。
一、岩土工程深基坑支护施工概述
深基坑支护施工属于岩土项目施工中非常关键的施工流程。依照施工现场的土层地质环境与水文条件差异,应当依照实际需求来确定支护与开挖手段。为了提高深基坑支护结构的科学性、合理性和安全性,应按照施工条件、地质特征和作业面积,不断优化计算,并根据相关施工标准,科学的进行操作。此外,在开展深基坑支护技术的作业时,我们还需要考虑施工项目的防渗漏情况,实施可靠的防水举措,从而提升整个项目的安全性能。
二、岩土工程实施深基坑支护技术的重要意义
在实施岩土基坑施工工程中,最为重要的问题是基坑支护,这是保证基坑施工质量的关键。所以,在正式实施岩土工程基坑施工工程,要强化支护措施落实力度,在整个深基坑施工过程中要贯穿基坑支护技术。
设计岩土工程基坑支护以及将设计方案落实,均需要对多方面要素展开综合考虑,例如工程施工所在的地理位置,施工现场的地质条件以及气候环境,开挖深基坑的深度以及支护结构所使用的年限等。相关设计人员在工作中要充分考量工程建设所需要的支护结构以及环境条件,对所有的施工环节均进行良好的把握,通过运用有效的方法以确保施工质量。
三、岩土工程深基坑支护的几个关键技术的应用
1、钢板桩支护
钢板桩是将热轧型钢通过锁口或者钳口连接而形成的桩墙,当前广泛应用的桩形主要包括U形、Z形以及直腹板形,由于其施工较为便捷,在岩石工程施工中常常被用来阻隔水土。但是,在人口较为稠密的地方,不适合采用该种支护桩,因为钢板桩的柔性较好,在施工时极易发生形变,严重时会导致地基发现形变,而且,钢板桩在施工建设过程中可能会产生严重的噪声污染,这些都不利于周围居民的生活。此外,在地下室完成施工后,钢板桩拔出也会对周围的地表以及土层产生影响。
2、深层搅拌桩支护
在工程施工中深层搅拌桩(水泥土墙)是利用石灰或水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械将软土和固化剂进行强制搅拌,利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。
3、排桩支护
排桩支护技术主要是使用钻灌注桩以及混凝土挖孔等技术手段,作为建筑挡土的一种设计支护形式。由于其桩柱的排列是间隔式的,所以需要维持一定的间距,保证布置形式的紧密性和连贯性。排桩支护技术方式在实践当中可以取得较好的刚性,但是各个桩柱之间的连接需要浇筑一定量的混凝土,并且需要防止土质颗粒以及杂物等等进入到基坑内部,所以在设置的过程当中还需要采取高压注浆或者是桩间注浆的形式,合理的布置搅拌桩类型。总的来讲排桩支护技术操作方便且快捷,并且可以使用人工挖孔以及机械钻孔等设计形式,在实践当中并不需要大型的机械设施,所以入桩过程无振动影响、无噪音,设置的成本较低廉。
4、锚杆支护
锚杆支护技术采取主动形式,对岩土进行稳定加固;其中以锚杆作为主体工具,将锚杆的一端深入到稳定的岩土中,另一端则采取支护结构进行连接,同时施加一定的预应力。
通过杆体中形成的受拉力,对地层深部潜能进行充分调动,以此实现基坑稳定性。另外,由于锚杆支护的适用性较强,因此一般不会受到基坑深度的影响,并且可以和多种多样的支护结构共同使用,如土钉墙、排桩支护等,但是锚杆支护技术不能在有机质土中应用。
5、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。
6、地下连续墙
由于地下连续墙的整体刚度良好,同时具有止水、防渗漏等作用,因此在地下水位以下的砂土、软粘土等地层或者施工环境较为复杂的情况下,采用连续墙支护技术更为适用。当前,该技术已经在国内外工程得到广泛运用。随着我国科学技术的不断发展以及施工技术、施工机械等运用,地下连续墙已经在挡土围护结构中发挥作用,并且可以构建主体结构侧墙体系,如果采取有效的支护方法,可避免软土地层发生变形问题。
四、强化岩土工程深基坑支护施工质量控制的几个重要措施
1、强化施工过程要点控制
深基坑通常所需开挖的土方量较大,一般按照“先挖后撑、分层分区、对称卸载”等原则,按照预先制定的统一施工计划来实施,以机械施工为主,人工施工为辅。开挖作业的进行中,需要严格按照操作规程及规范,并遵循设计方案的任务要求确定单次开挖土方的层次和深度,实时监测支撑梁的强度变化,做到开挖、土方外运、支护工作的同步进行。常用的深基坑开挖方式可以分为分层开挖、分段开挖和中心岛式开挖三大类,具体有放坡开挖、挡土开挖、逆筑法开挖、沉井(箱)开挖等方式,并且配有不同的支护操作。具体技术选择需要根据各个工程的施工基坑深度、地质特性、土层结构、地下水位置、场地环境和工程经济预算等因素来综合选择。
基坑开挖作业对于施工地基土层的变化非常敏感。基础土层结构及土质情况发生变化,则开挖工作必须进行适时调整。因此在一些土层地质情况不稳定的地区进行开挖工程时,需要尽量缩短开挖工时,并且尽量避免雨、雪等极端天气,防止径流对边坡产生冲刷,或对地基结构产生影响。坡面应在施工过程中随挖随固定,制定合理的边坡质量检测验收工作,保障每一步施工工作的稳步进行。
2、做好施工实时观测和监测
观测的主要内容为基坑边坡变形情况、地下管道变形情况、对周围建筑影响情况等。通过实时观测可对土方开挖和支护有及时的了解,有效分析对比实际施工与设计方案间存在的异常情况或偏差,以便及时调整设计参数和方案。除此之外,应加强基坑支护工程施工的監测,完善监测的警报系统,防范突发事件和安全事故,保证施工的安全进行。例如,在基坑开挖中,若对地下水处理不当,极易引发安全事故。因此,除了在基坑开挖过程中注意施工相关技术技巧之外,还应综合施工环境和条件,制定一份科学的应急预案,力从源头上控制和预防安全事故的发生,尽量降低和避免事故带来的危害和损失。
3、做好降排水施工
降排水处理是岩土工程深基坑施工的重要环节,尤其是在水下施工的工程,很容易出现流沙与管涌问题,情况严重的甚至会出现护壁土体塌陷的问题,不但会影响正常支护,同时也会增大安全威胁。因此,岩土工程深基坑施工时,要避免在水下施工,积极做好降排水处理,一旦发现地下水超过基坑表面,立即采取措施降水施工,确保基坑底部的干燥性,提高施工环境的安全性,并且可以增强基坑底部的稳定性,提高深基坑土体固结性以及地基结构的抗剪性能。另外,为便于机械设备的应用,还需要对施工便道进行加固处理,这样可以满足大型挖掘机械的进场通行,避免受机械荷载影响造成的坍塌,对提高工程施工安全性具有重要意义。
五、结语
综上,岩土工程中深基坑支护施工质量的优良是衡量工程质量的重要指标,实际施工过程中应结合基坑开挖的深度、地质情况、支护安全性等参数,选择正确的支护方法,严格按照岩土工程深基坑的施工要求进行。只有这样才能够确保岩土工程深基坑支护技术的安全性和可靠性,从而大大提高整个岩土工程深基坑工程的质量。
参考文献:
[1]李贞龙.岩土工程中深基坑支护问题研究[J].建筑设计管理,2010,(04).
[2]王建清.探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析[J].科技风,2010,22:162.