岩土工程施工中深基坑支护问题研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第10期   作者:白丽萍
[导读] 最近几年,在我国建筑行业高速发展的背景下,在建筑工程中岩土工程的占据位置不断提高。
        白丽萍
        37132519890515**** 山东省临沂市 276200
        摘要:最近几年,在我国建筑行业高速发展的背景下,在建筑工程中岩土工程的占据位置不断提高。深基坑是岩土工程施工中的重要环节,需要施工单位和人员尤为注意,采取针对性策略,对深基坑支护施工质量进行改善,从各个角度强化协调效果,保证深基坑支护工程能够达到施工要求。本文对岩土工程施工中深基坑支护问题以及措施进行研究,希望能够为提高深基坑支护质量提供一些参考价值。
        关键词:岩土工程;施工;深基坑;支护问题
        引言
        为满足城市人口生产、生活的需要,建筑规模逐渐扩大,由低层建筑逐渐向多高层建筑发展。高层建筑相比低层建筑,能够提供更多的空间,但施工过程中的风险也随之增大。岩土工程中深基坑支护施工是其中最重要的环节,主要作用是保证地下结构施工及基坑周边环境的安全。随着高层建筑的发展,对其深基坑支护施工要求越来越高。然而,受技术、人员与周围环境的限制,如今的基坑支护仍然存在很多问题,无法满足建筑设计的需求,因此针对岩土工程深基坑支护施工主要问题,有针对性地提出对策具有重要的现实意义。
        1深基坑支护施工的特点
        ①系统性。基坑工程不是单一的支护体系,而是一项系统工程,其包括基坑工程勘察、岩土工程设计、支护结构的施工、土方开挖、降排水及基坑本身和周边环境的监测、监控等。在这个系统工程中,须由有较深理论与实践经验的设计与施工人员进行实施,且还需对施工现场的水文与工程地质条件及环境条件进行充分的理解和熟悉,制订出科学合理的深基坑施工方案,切实保证深基坑施工整体质量。勘察设计和施工是一个整体,岩土参数要精准印证现场条件,施工、开挖工况的安全性要好于设计工况。基坑工程是一个系统工程,每个环节都密不可分。②区域性。中国地域广阔,水文与工程地质条件有着很大的差别,地基土的性状也有较大的差异,所以基坑支护设计与施工应充分考虑现场的环境因素与地质条件情况,针对不同的岩土条件,制订合理的设计方案。例如,上海、杭州等地,基坑开挖深度内多为淤泥质土,土质本身凝聚力较小,强度低,多采用地下连续墙加支撑的方法;再如,北方多地土质相对较硬,一般开挖深度10m以内基坑支护多采用土钉墙或桩锚支护形式。所以基坑工程区域性较强。③风险性。深基坑支护施工的情况较为复杂,从初期设计到施工往往面临很多不可控因素,深基坑工程往往为临时性结构,即使同一场地,地质及水文条件变化较大,临边荷载的不确定及雨季雨水浸泡破坏,城市雨污水管网漏水时有发生,另外,一些设计对周边环境调查不充分,设计参数盲目取值,造成整体稳定安全系数较低,所以深基坑工程具有较大的风险性。
        2岩土工程施工中深基坑支护问题
        2.1支护结构变形问题
        变形表现为两个方面:水平变形和竖向变形。当基坑开挖较浅时,支挡结构的变形主要为向基坑方向的水平变位,地表也随之变形,随着开挖深度的增加,土体自重应力的释放增加,地表变形的范围增大,变位增大;同时,支护结构墙体有所上升或下沉,使插入坑底深度发生变化。支挡结构水平变位的大小,主要取决于基坑的宽度、开挖深度、地层的性质、支挡结构的刚度和入土深度。基坑的暴露时间、设置锚杆的及时性和位置、或锚杆施加预应力对减少支挡结构的变位起重要作用。受到土壤压力作用,先搭建的支护结构可能会发生变形,导致后续深基坑支护施工无法顺利进行,整体支护结构失效,风险性提高。
        2.2周边环境变化问题
        深基坑支护工程受周边环境如市政道路、管线、周边建筑物的影响较大。在基坑工程施工中,由于管线、道路等对支护土体的改变扰动,使原状土体的物理力学性质发生改变,在设计施工时,仍按原状土的性质考虑,造成安全度降低。另外,地下水和地表水的改变,对支护体系的安全有较大的影响,地下水位升高及地表水的渗入,使地基土的凝聚力减小,土的抗剪强度降低,极易产生边坡失稳滑塌。


        3确保岩土工程施工中深基坑支护安全有效措施
        3.1维护支护桩身结构的完整性
        为了进一步确保岩土工程深基坑支护的安全可靠性,来维持岩土工程支护桩身结构的完整性,要注重桩身混凝土结构的密实性,科学灌注桩。在具体施工中,优先选择质量、综合性能好的混凝土原材料,以便管控后期施工,最终保障桩身混凝土结构的荷载、弹性与强度。桩身混凝土加固技术方式主要有间接、直接加固法,后者涵盖黏贴纤维增强塑料、粘结钢板与混凝土截面等。扩大混凝土截面施工方式的适应能力强、施工工序简单,可以通过适当加大混凝土界面来提高混凝土结构的密实性。黏结钢板也会被应用在静力桩中,其施工速度相对较快,而且桩身外观不会受到任何影响。粘贴纤维增强塑料适宜运用各类受力性质的混凝土,以显著提升桩身结构等级。前者主要是在使用时运用预应力、加大支撑的方法,其中预应力加固的效果最优,可以显著降低加固构件的应力,来调整桩身混凝土结构的承载能力。
        3.2改善施工安全措施
        深基坑支护施工应充分了解施工区域的地理环境、人文情况与气候因素,深基坑支护施工应形成更加科学的体系,在施工过程中应综合考虑各种情况,及时改进和完善深基坑支护施工措施,减小时间与岩土变化的影响,使施工实时工况优于设计计算工况。因此,在开展深基坑支护施工时应增加相应的安全技术措施,进行全过程控制及质量检验,不断完善我国深基坑支护施工的方式方法。除此之外,要确保边坡支护与开挖工作的协调性,实施情况方面能够形成有效的合作,使各项工作协调一致,这样可使安全措施进一步完善,呈现出更为显著的成效,确保岩土工程深基坑边坡支护和开挖工作能够从根本上实现协调一致,然后结合实际情况制订出切实可行的施工安全管理方案,为边坡支护和开挖工作的顺利开展提供支持,以有效规避土层变形等相关问题,施工企业要切实落实各项监测工作,充分避免变形沉降等相关问题,及时有效地处理相关风险或安全隐患,从而使整体工程的质量和安全性进一步增强。
        3.3优化支护桩基础施工技术工艺
        从整体结构来看,常用桩基础施工技术有五种,分别是桩基础预制技术、振动沉桩技术、钻孔灌注桩施工技术、静力桩施工技术和人工挖孔桩技术。其中,桩基础预制技术在浇筑过程中需要从顶部开始,这样方能确保施工质量。振动沉桩技术在施工过程中需要为桩基底部安置振动设备,然后通过启动该设备进行振动沉桩。不可忽视的是,该技术有一大缺点,即在施工中会产生较大的噪音,严重影响周围居民的正常休息。因此,在施工期间应注意安置消音设备,科学调整施工实际,避免在居民休息期间施工。钻孔灌注桩施工技术有三大优点,加固作用良好,施工成本低廉,噪音较小。在施工该技术施工的过程中,施工技术人员应兼顾土质特征,针对实际情况选用适宜的钻孔方法。静力桩施工技术应用效果极为良好,在施工过程中,须充分借助静力压桩设备来进一步加强桩架设备和预制装备的组合作用,使桩架能做好土层压桩作业。人工挖孔桩技术能够减轻施工技术人员的工作量,提高施工效率,降低误差。需要注意的是,在运用该技术施工过程汇总,应控制好挖孔深度。
        结语
        综上所述,深基坑施工在岩土工程施工中极为重要,施工操作人员应从岩土工程施工客观要求出发,对沿途工程技术要求进行分析,掌握施工要点和关键技术,强化各项质量控制工作的落实,提高深基坑支护的稳定性和安全性,为岩土工程施工质量保驾护航,提高岩土工程的经济效益。
        参考文献
        [1]王庆森,付坤桃.岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中小企业管理与科技,2019(33):73-74.
        [2]肖君桂.论岩土工程施工中深基坑开挖支护技术的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2020(20):113-114.
        [3]金新凯.海域围堰复杂地质深基坑支护的变形规律分析[J].隧道建设(中英文),2019,39(10):1575-1584.
        
       
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