岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月第12期   作者:孙英杰
[导读] 随着国家的发展越来越好,建设项目规模不断扩大,各界对建设项目提出了更高的要求。
        孙英杰
        中国煤炭地质总局水文地质局,河北 邯郸 056004
        摘要:随着国家的发展越来越好,建设项目规模不断扩大,各界对建设项目提出了更高的要求。在岩土工程中,基坑坡度是影响岩土工程施工安全稳定的关键因素。一旦发生边坡失稳,将严重影响岩土工程施工的安全和质量,影响工程进度,最终造成工程造价失控。基坑边坡加固技术是为了有效增强基坑的稳定性,保证复杂多变的基坑施工环境,保障施工安全。随着城市建设的发展,基坑支护工程越来越多。针对影响基坑支护的各种因素,加强基坑边坡可以有效避免基坑施工事故的发生。目前,建设工程规模越来越大,基坑施工面临的问题也越来越多。基坑事故频发,特别是在深基坑和高地下水软土地区。很多。基坑一旦不稳定,不仅会造成施工隐患,影响施工人员和人员的安全,还会对周围的地下管线和地下管线造成危害,造成不良的社会影响。针对基坑施工的复杂性和不确定性,需要结合以往基坑支护案例和实际工程情况,做好基坑加固设计和施工管理。
        关键词:岩土工程施工;基坑边坡失稳;加固处理
        引言
在进行岩土工程条件下的建筑深基坑施工过程中,施工单位一定要注重边坡支护技术的合理应用。近年来,喷锚支护施工技术在岩土工程的深基坑施工中得到了越来越广泛的应用,且其应用价值也十分显著。所以在具体施工中,施工单位应加强对该技术的应用研究,使其优势得以充分发挥的基础上实现工程质量的良好控制,以此来有效满足实际工程需求。
        1深基坑支护施工技术及概述
        1.1概述
在岩土工程施工工程中,深基坑支护技术不仅是一种科学有效的处理技术,而且为建筑地基的承载力和强度提供了强有力的支撑。深基坑支护是一个复杂的系统,包括开挖、支护和环境保护,工艺质量,施工时间和成本与深基坑支护施工密切相关。同时,需要加强技术管理和质量控制,以使技术利益最大化。为防止施工事故的发生,加强深基坑支护,对支护技术的研究具有重要意义。
        1.2技术
随着深基坑支护技术的不断增加,提供了不同类型的岩石支护。常用的支护技术有3种。(1)地下连续墙支护技术。具有良好的抗渗性和完整性,结构刚度高。它是一种可靠实用的支撑技术,能应对各种复杂的环境和地理条件。当岩土工程,软土地基和邻近建筑物的地下管线对安置提出高要求时,这种支护结构可以大规模使用。它可以减少工程对环境的影响,降低对地质条件的要求,但该支护技术工艺复杂,成本高。(2)深层搅拌支撑。这种支撑主要由机械装置来完成。掺石灰会引起物理化学变化,使砂土和软土固化,起到很好的防护和支护作用。这种支护方式更有利于节约资金,但施工技术相对复杂,一般约7m深基坑效果较好。(3)桩排支护技术。钢筋混凝土结构是通过在柱上钻孔形成的。结构按预先设计的形式加工布置,最终起到支护作用。这种支护具有节约工程资源、加快工程进度的优点。但这种方法的缺点是须用2根混凝土帽石柱固定,以稳定整个结构,防止水、砂、土进入。对于工程施工中产生的土,为避免在施工中损坏配套设施,须远离配套设施,保证施工人员的安全。为防止深基坑坍塌,施工产生的土体须远离深基坑。(4)钢铁板支护技术。钢铁板支护技术指的是利用其它较为平整的钢铁板或是带有封口的链条合成钢铁桩,然后相互连接形成厚实的钢板桩墙,从而实现支护防护的功效。目前行业中较常使用的类型主要有S型、Y型、X型等。该支护技术操作起来相对简单,且应用范围较广,不会太多受到周围外界因素影响,这是优势,但同时该项技术也有它的不足,像是会使得周围地基变低,造成工程倒塌,或是出现隔音较差的问题,因此该技术更加适合人口流动小的城市。同时由于钢板本身硬度会有所受限,无法承载过重的物品,大大增加钢铁板变形的机率,所以当施工项目深度超过6公分,则不建议采用该支护技术。除此之外,在实际施工中,施工单位需要综合考量,包括种种外界因素,以最大程度确保施工顺利。
        2岩土工程深基坑支护技术现状
        2.1土层开挖与支护施工不协调
在岩土工程作业中,工作人员通常都是按土方开挖、深基坑支护的顺序,两者之间有一定关联性。作业流程简单、易组织管理、对施工的技术要求不高等都是土方开挖的特点;支护施工则工序烦琐、不易管理、复杂性较高、对施工技术要求也比土方开挖高很多,极容易造成施工作业场面纷乱,施工不协调的现象,特别是在土方开挖过程中,工作人员为了缩短施工时间,操作规范性不够,导致下一流程支护施工时间严重缩水,不能如期完成作业。
        2.2深基坑边坡修整不达标
岩土工程深基坑作业的一般流程为机械开挖、人工修复基坑边坡,挡土支护,在这个过程中,往往存在开挖过量等问题,深基坑作业流程之所以存在这些问题,是因为在作业中工作人员施工技术不到位,缺乏规范性的操作,导致设计要求不能达标,边坡不够平整,而且工作人员难以修整优化,进一步导致开挖过量。
        2.3支护结构设计参数缺乏准确性
由于岩土工程具有特殊性,因此极易受到各种因素的影响,如水位高度,地质条件,土地内摩擦角等,再加上工程中工作人员不能严格按照设计要求进行施工,偷工减料等现象时有发生,深基坑支护结构强度受到极大影响,导致深基坑支护面出现裂缝,安全性难以得到保障。同时,工作人员在进行深基坑支护设计时都是依照平面情况设计的,但在施工作业中需与实际情形相结合,因此实际操作与平面设计参数存在一定差距,直接导致支护结构设计参数不够严谨准确。
        3基坑边坡失稳加固方案
        3.1增强地质稳定性
为了增强岩土工程稳定性,增强基坑边坡加固效果,需要对地质影响因素进行分析,解决影响地质稳定性的问题,从而确保基坑支护的稳定性。首先,需要对土壤结构进行分析,如果是砂性岩土,其本身渗透力强,地质不稳定,相对比较松软。因此需要对砂性岩土进行排水处理,减少地下水对岩土稳定性的影响。淤泥软土含水量高,也需要做好排水管理,减少土壤含水量。其次,需要针对岩土构成,选择合适的排水方案。针对砂性岩土,可以采用连续墙和多级数的放坡度等方式,能够有效隔绝岩土的土质流失,从而加固土质。
        3.2确保加固设计合理
岩土工程施工环境复杂,影响因素多,针对岩土工程基坑支护,需要做好前期勘察与准备,确保加固方案合理。首先,需要结合基坑施工地点做好地质勘察,全面了解施工地点的水文地质条件。其次,选择合适的施工方案,综合考虑基坑支护施工特点与施工影响因素,明确岩土工程基坑边坡情况,合理选择加固方案,确保方案合理,计算准确。最后,安全性考量,安全性是基坑支护的关键,施工前需要结合相关工程规范,合理计算施工荷载问题,从而提高基坑工程施工质量。


        3.3加固措施的选择
从当前的基坑边坡加固来看,可选择不同的加固措施,具体如下:①被动区土体加固,加工前对被动区土体进行加固处理,可以选择薄膜覆盖和土袋压坡的方式,压住被动区土体,隔绝雨水的影响,也可以选择两排顶砌或者一排一顶砌的方式构土袋,从而确保基坑边坡的安全性;②软弱土层加固,如果软弱土层影响结构施工,需要采用放坡,搅拌桩重力式挡墙等方式,增加软弱土层结构稳定性,以免发生土体滑动;③基地深坑处理,落深比较大的基坑需要预先进行土体加固处理,必要时需要进行封底加固处理,可选方案包括压密注浆、水泥土搅拌桩,高压旋喷桩等;④基坑周边运输通道,基坑开发需要大量土方开挖以及运输车辆进出,引出需要根据情况确定组织设计,对于重载车辆出入频繁的区域,需要进行土体加固,铺设走道板,以减轻超载压力。
        3.4做好施工组织
基坑边坡需要做好施工组织与设计,确保施工顺利进行。首先需要对基坑开挖方案进行交底,确保施工人员了解施工要求。其次,明确基坑边坡施工顺序,如果基坑土层不连续,存在着淤泥等情况,需要做好基坑开挖以及支撑施工,避免超挖引发基坑不稳,如果支撑梁的密度较大,雨天施工容易引发边坡话滑坡或塌方,不应该选择单纯开槽的方式。最后,需要综合考虑基坑边坡等情况以及影响边坡稳定的因素,合理选用大面积开挖技术在规范测量水位的基础上,根据设计方案铺设支撑梁底模、安装、绑扎钢筋、浇灌混凝土后对混凝土进行养护,确保混凝土施工强度符合边坡稳定的要求,从而开展大面积开挖作业。
        3.5加强施工质量控制
为了确保基坑边坡加固效果,需要选择合适的施工方案,并且加强施工质量控制。在基坑开挖过程中,针对淤泥层,需要建立临时通道,控制填土厚度在2~2.5m之间,同时铺设钢板,以符合施工作业的需求,能够同时满足土方挖掘作业和支撑梁标高的现实需求。淤泥地质具有压缩性和流动性,为了避免道路沉降,需要优化设计,控制开挖深度,在填土上铺着砖渣,以确保临时道路稳定。针对淤泥开挖,可以选用竖向支护的方式,也可以选择降水井等方式进行抽水处理,提升基坑稳定性。
        4岩土工程深基坑支护施工技术施工改进建议
        4.1做好地质调查工作,使岩土强度质量符合相关要求
在岩土工程深基坑支护施工开展之前,地质调查工作必不可少,因为整个工程需要在低下进行,所以岩土强度的高低会直接影响施工方案设计与技术应用。但为减少工作量,施工单位可着重对进行施工的土层深度进行详细勘察,确保其岩土强度、土层硬度符合施工要求。在进行支护结构设置时,其技术选择要确保能够有效支撑上端作用力,确保施工安全。为此,做好地质调查工作,使岩土强度质量符合相关要求是施工单位在施工前的关键环节,通常包括地质土层取样、结构变量计算、化验分析等,为施工奠定基础,最大程度保障施工顺利。
        4.2确保选取合理的深基坑支护结构
在进行岩土工程施工前,施工单位首先需要对施工地进行仔细勘察,包括但不限于地形地貌、土质状况、山脉等,以确保所选取的深基坑支护结构具有合理性。尤其是我国地形地貌复杂,地形环境多变,一旦深基坑支护结构的选取不合理,便会直接影响接下来的施工,甚至会危及施工人员生命安全。因此,施工单位需明确严格提前对施工地点进行勘察的重要性,务必保障勘察工作细致、精准,由设计人员在对施工现场进行完全掌握后选取最佳深基坑支护结构,并且,在后期施工中,作业人员需严格遵照设计图进行施工,只有这样才能最大程度保障工程施工进展顺利。
        4.3制定科学的深基坑开挖施工安全方案
安全是工程施工行业老生常谈的话题,对于岩土工程深基坑支护施工而言,因为这是处在低下的施工项目,相比与地上危险性会更高,其安全性保障也更加关键。对此,施工单位需要加强管理,制定出完整的安全方案并加强监督,确保能够落到实处。首先,可以设置监督人员或是监督小组,将已经制定好的安全方案进行宣传并监督,最好在施工前便能实施,便于及时发现不足并进行制度完善;其次,在进行土方挖掘时,可以应用分层挖掘的方式,这样不仅能够便于施工,还能降低在施工过程中出现土体裂缝的概率;最后,为更好的避免土体原状受到破坏而影响施工进度,在距离基底标高仅剩下20公分的时候,可以将机械设备开挖转变为人工开挖。
        4.4加强施工现场管理
总结上述深基坑支护建设工程中出现的各种问题,不难发现由于管理人员欠缺对施工质量的重视和监管工作的不到位,导致支护设备未能充分发挥其效能。因此,针对上述问题,要将监管责任实名制落实到人,进行终身追责,把建设工程的各个方面都纳入到监管的范围内,对施工现场严格把控。首先,管理人员要从设计方案的制定入手,和设计人员一同前往施工现场进行考察掌握建设地周围的自然条件和人文条件,方便在设计方案出炉后初步核查其可行性,为施工中各个环节的顺利推进提供前提保障。其次,在施工过程中管理人员要对施工人员和施工环节严格监控。针对施工地土质的特殊性选择适合的建筑材料,延长深基坑的使用寿命。严格按照设计方案进行水泥的配比,提高深基坑的承载力,防止建筑物塌陷的发生。同时保障深基坑的支护设备有充足的建设空间,发挥其支撑保护建筑物地下结构的功能。在国家制定的边坡修理标准的基础上,根据自身的实际需要进行细化,通过使用先进的技术设备打磨边坡,减少毛边等影响边坡平整性与顺滑性的因素。其次,为有效提高管理人员的管理能力,施工单位要严格审查管理人员的资质,确保其通过国家相关资质的考试。在处理管理人员疏于管理导致的工程质量不达标的问题上,要为每个施工环节派遣专门的管理人员,加大监管的力度,当发现施工人员有偏离施工方案和偷工减料的操作时,及时予以批评纠正,将安全风险控制在最小。要落实责任到人和实名制原则,当某一个施工环节出现施工质量问题后,施工方要最先追究部门管理人的责任,进行批评、罚款、撤职等处罚。同时在深基坑支护设施投入使用后一定期限内,如果出现质量问题,即使管理人员已经离职也要追究其监管不力的责任。最后,为保证深基坑支护的稳定性,管理人员要使各施工方保持密切联系,依据分层开挖的原则进行任务分配,以缩短工期,保障施工质量。
        4.5提升施工人员的专业性
施工人员的专业性会直接影响施工工期与工程质量,并与深基坑支护施工技术的使用情况息息相关。首先,需要加强施工人员对于岩土工程深基坑支护施工各种技术的了解,并加强他们对工程的认识度,重点强化其施工能力,帮助其在实践中积累经验;其次,定期开展培训与总结工作,对一段时间的施工进行反思,再次强化施工人员的安全意识,务必严格按照规范及标准开展施工;最后,要加大监管力度,在施工过程中会受到多种外界因素影响,即使完整的准备好各项工作,也仍有较大概率会发生事故,引起施工安全问题,降低施工质量,所以加大监管是十分有必要的,有条件的施工单位可以设立专门的监管小组,确保施工各个环节均严格按照施工设计进行,确保每个施工人员均遵照施工规范进行,最大程度确保其合理性,并针对可能出现各种问题制定出解决方案。
        结语
综上所述,岩土工程施工过程较为复杂,且存在诸多不确定因素,需要施工人员具备更加专业的知识与更加丰富的经验,尤其是对于深基坑支护技术而言,这是一项十分关键的技术,为更好的掌握并发挥出该技术的最大功效,要确保其满足施工相关技术标准并与实际情况相结合,能够充分展现岩土工程的安全性与使用性能,从而全面提升施工质量,为施工顺利保驾护航。
        参考文献
[1]吕康亭,杨宏利.岩土工程深基坑支护施工技术措施研究[J].工程技术:引文版,2021(11):152.
[2]左辉.关于岩土工程深基坑支护设计与施工技术措施的研究[J].地球,2020(3):460–461.
[3]许林.岩土工程深基坑支护施工中存在问题及改进措施[J].建筑工程技术与设计,2021(16):2192.
[4]李志忠,吴鹏.岩土工程深基坑支护施工技术措施[J].城市周刊,2021(10):40.
[5]梁凯.岩土工程深基坑支护施工技术的相关研究[J].中国室内装饰装修天地,2020(7):285.
[6]谭波.深基坑支护技术在岩土工程中的应用分析[J].工程建设与设计,2021(12):54–55.
[7]杨俊岭,赵朕,崔晓亮.岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用分析[J].工程建设与设计,2020(8):41–42.
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