深基坑的支护设计与岩土勘察技术之研究

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:宋彦良
[导读] 在深基坑施工中,需要现场施工人员对周围岩土层进行开挖处理。
        宋彦良
        恒大地产山东公司,山东 青岛 266000
        摘要:在深基坑施工中,需要现场施工人员对周围岩土层进行开挖处理。同时,受施工活动的干扰,岩土土层的物理力学性质将发生变化,这往往会对建筑主体结构的稳定性和工程质量安全产生不利影响,严重时还会引发安全事故。为了避免不良因素对现场施工作业活动的干扰影响,在深基坑施工前,施工单位应全面调查周围地质环境和水文环境情况。通过对勘测成果的反馈,确定了科学合理的支护设计方案,保证了基坑开挖施工安全。
关键词:深基坑;支护设计;岩土勘察;技术
        前言
        近几年来,经济快速发展,社会不断进步,工程建设期间,深基坑支护对基础工程质量的影响越来越大。为了保证支护结构的合理设计,必须进行岩土工程勘察,以指导其应用。简要介绍了深基坑支护、岩土勘察等技术的应用意义,并结合施工实际对其进行了详细分析。
        1建筑工程岩土勘察和施工处理的意义
        在项目设计施工前,要求勘察单位对其进行合理的岩土勘察作业,若工程中未按规范进行岩土勘察,将直接影响到工程设计及后续施工的质量。施工项目的施工规模和范围在逐步扩大,将受区域地质条件的影响,为使工程能有序地进行,必须注意地基岩土的分层特性,重视地基岩土的物理性质,了解工程周围的地质地貌,掌握下水分布状况。岩土勘察是工程建设的重要基础工作,也是工程建设的主要组成部分。目前,我国建筑工程岩土勘察在实践中取得了令人瞩目的成绩,但仍有很大的发展空间,施工企业应合理优化岩土勘察技术。在施工岩土工程勘察中,应注意以下问题:
        (1)在岩土工程勘察中,要了解工程所处地区的地形、地貌和区域地质构造,找出断层分布情况,对场地建设的安全性有一个明确的判断,不能含糊。
        (2)勘探确定岩土层位和岩土物理力学性质时,要重点查清场地范围和周围古河道、隐蔽防空洞、溶洞、泥石流等不良地质,保证工程施工场地稳定。
        (3)为了保证工程建设的顺利进行,需要勘察人员了解当地的水文地质条件,为设计单位提供较为准确的水文地质设计资料,在进行水文地质资料分析的过程中,需要了解地下水对工程建设的影响,从而制定出比较完善的方案。勘查者需要从建筑工程建设的角度展开分析,研究地下水对建筑工程建设的影响,提高建筑工程建设的判别准确度,提高建筑基础的可靠性。在地基压缩层表面有粉砂层存在的情况下,勘察人员应重视流沙及管涌现象,实施合理的施工方案。
        2深基坑的支护设计与岩土勘察技术研究
        2.1土方设计阶段
        土方开挖阶段是基坑支护工程工程量最大的阶段,属于基坑支护的基础阶段。这一阶段的施工不仅影响后续施工的进度,在施工过程中,还会对周围环境和土质产生较大影响。所以,在土方设计阶段,就需要考虑到施工现场的土质情况,如有条件,还可以将土方开挖作业设计为多段开挖的方法,按规范分层开挖作业,以最大限度地减少土方开挖作业对地质和周围环境的影响。此外,在施工过程中,还要对周围环境进行实时监测,合理调整施工策略和方案,以最大限度地保证施工安全和质量。
        2.2确立合理的勘察方案
        土体勘察是深基坑工程中的一项重要措施,在正式的勘察作业中,土体勘察人员应对深基坑的侧壁稳定性进行详细的分析。同时,通过分析反馈结果,确定科学合理的勘察方案,为深基坑支护施工提供决策依据。为了保证勘测工作的可靠性,建议现场施工人员应以1.5-2倍的深度作为勘测深度的测定基准。在施工条件有限的情况下,可适当降低有关的勘察分析标准。但在勘察过程中应注意坚持勘察深度大于施工深度的原则,并选择适当的勘察点。根据过去的施工经验,在勘察方法的选择上,主要以钻探为主。据此,采用土工试验和地质调查等方法,稳定提高现场勘察作业效果。


        2.3排桩支护技术
        排桩支护技术是深基坑工程中较为常用的一种施工技术,其主要工具是支护桩和防渗帷幕。在进行支护桩设计时,要保证科学的桩距,保证基坑的整体稳定性,同时要防止挤土。预制桩的应用需要合理控制桩距,以减小挤土效应及其对周围环境的影响。桩间止水通常采用搅拌桩或旋喷桩构成截水幕,帷幕一般需要通过主含水层受力封闭。
        2.4垫层换填处理技术
        软土层是软土地基的重要组成部分,在工程建设中经常遇到,为了提高软土地基的处理质量,需要对其进行有效处理。工程建设中,可采用垫层换填方式进行处理,垫层换填通常用于非均质土和浅层土。土方回填处理技术可分为机械助力施工和人工辅助施工,两者首先要将浅表土挖出,填入一定的碎石料,以提高建筑工程地基的稳定性。采用垫层换填处理工艺时,施工单位应根据填埋深度确定适宜的填埋量。若工程基底深度超过1m,则需将部分合成材料加入垫层,加大基底压力角,加强工程地基承载力,减小垫层底面压力,才能保证地基刚度,避免工程发生不均匀沉降。在软弱地基上施工时,施工单位可利用电渗透性排水将软弱地基中的水份排出,将金属电极置于软弱地基中,利用直流电作用将软弱地基中的水份转换成阴极,促进水分的排出。
        2.5锚杆设计
        锚技术作为一种经济实用的支护技术,在各类建筑工程的基坑支护施工中得到了广泛的应用。对于设计过程,设计者不仅要考虑锚杆技术所带来的经济效益,还要考虑其安全性和确定性。所以,在实际设计工作中,有三个问题需要考虑:一是考虑锚杆的承载力,锚杆的承载力与施工现场的地质条件密切相关,而且要考虑施工现场的地下水水位情况;二是考虑锚杆技术的局限性,当基坑支护工程完工后,锚杆被永久地留在地下,在后续的施工中,很难调整锚杆,对环境的影响很大;最后是保障承载力,有时锚杆需要走进施工场地红线之外,才能取得场地外单位或业主的许可,手续比较复杂,不一定同意使用,这种情况下使用锚杆存在不确定性风险。
        2.6明确岩土层基本性质
        采用科学的方法进行岩土层勘察,基本上可以认为是认识岩土层分布特征、岩土层力学性质和地下水文等工程性质的主要手段。现场施工人员应从以上工程的实际情况出发,综合分析和判断现场的环境条件和地质条件等,以保证工程顺利进行。在此基础上,通过分析反馈结果,确定了支护设计技术参数,为支护结构的稳定性和内力分配提供了依据。值得注意的是,深基坑施工过程中易对周围环境产生干扰。
        2.7土钉支护技术
        为使深基坑的支护结构更加牢靠,施工人员可使用土钉支护技术,该技术主要作用于深基坑的边沟处,其受力部件为土钉。在施工过程中,土钉拉力强度需重点控制,应用土钉支护技术时,工作人员需依照实际施工标准,且施工方案要根据现场的实际情况而定。在具体施工开始前,相关鉴定机构应针对土钉支护开展相关试验,使该技术的运用更为合理,对混凝土的配比也能更加科学。
        结语
        总之,深基坑支护设计和岩土工程勘察基本上可以看作是一种综合复杂性和系统性相结合的工程内容。工程勘察设计工作中,现场施工人员应主动承担起自己的工作重担,坚持科学合理的施工设计原则,统筹规划、合理实施深基坑支护设计与岩土勘察技术所涉及到的主要内容。并且在此基础上,主动结合信息化技术内容,实现深基坑支护设计与岩土勘察全周期的管理,使深基坑支护设计和岩土勘察效果得到更好的落实。
        参考文献
        [1]潘炳昌.深基坑的支护设计和岩土勘察技术[J].广东化工,2019,46(04):95-96.
        [2]黄鹤轩.深基坑的支护设计与岩土勘察技术研究[J].工程技术研究,2018(09):22-23.
        [3]刘伟.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术探讨[J].住宅与房地产,2019(15):198.
        [4]郑微.工程建设中深基坑的支护与岩土勘察技术初探[J].百科论坛电子杂志,2019(2):115-116.
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