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岩土工程深基坑支护施工问题及措施研究

2022-01-01

中国金属通报 2021年13期
关键词:岩土锚杆深基坑

李 想

(杨凌职业技术学院交通与测绘工程分院,陕西 咸阳 712100)

对于岩土工程来说,施工人员要重视其中的深基坑支护施工阶段,主要是为了保证基坑周围的道路、地下管线的正常运营,不受到岩土工程建设的影响,同时也能保证岩土工程顺利进行,在施工工期内竣工。因此,要重视深基坑支护过程,确保支护结构的质量管理工作,提高施工安全性,这样才能使制定的深基坑施工方案具有经济性、合理性。

1 岩土工程深基坑施工支护作业简析

1.1 施工要求

第一,设计要求。在进行岩土工程施工过程中,要确保工程安全合理的开展,就必须确保做好高质量的深基坑支护设计,使其体现出科学性、变形性。如果施工过程中出现施工结构处于不正常表现范围,比如倾斜、歪倒等情况,则反映出深基坑支护技术承载力较低,在此种情况下进行深基坑施工作业,并对其设置支护结构,必然会具有较大的危险性。因此,不论是对于工程整体或者是施工人员而言,这种做法都是不明智的选择。同时这种也不能做好深基坑结构极限分类工作。由此可知,在岩土工程深基坑支护施工作业过程中,应该仔细检查施工中的细节部分,保证施工的质量,确保支护结构承载力够强,使其能保持后续工作开展后,继续建设的稳定性[1]。

第二,技术要求。在施工过程中,应用深基坑支护技术时,应该先对施工现场的环境条件、地质条件以及面积等很多因素进行详细的了解,科学的计算工程施工要求,并以相关规范为依据开展施工技术操作过程,使整个流程具有规范性,以保证能够进一步增强支护结构的科学性和安全性。除此之外,在进行深基坑支护作业过程中,施工人员需要对防渗漏问题进行考虑,需要提前做好防水措施,以确保在开展深基坑支护施工时,能够避免地下水带来的各种问题。因此,只有保证在施工过程中,能够严格按照技术要求开展工作,才能够切实的保障施工质量,在后续施工中,也不用进行再次返工,以减少人力、物力、财力方面的成本浪费。

1.2 支护种类和设计

第一,支护类型。对于岩土工程深基坑支护类型,有以下几种:一是挡土系统,对于深基坑施工来说,其整个过程中需要准备好的材料为混凝土桩、搅拌桩、钢板桩、水下连续墙,对这些材料进行系统作用,对于加强支护结构的稳定性具有一定的作用,而且能够进一步增强排桩与挡土墙的支护性能,同时对于抵抗外土压力也具有良好的效果;二是挡水系统,在深基坑施工阶段需要派遣专业的施工人员做好防水措施,有效的发挥支护结构的防水作用,建立挡水系统,确保其功能优良,能够进行工程防水,以进一步保证施工过程以及施工人员的安全;三是支撑系统,此系统主要是利用一些支撑物,比如钢筋、混凝土等进行支撑,搭建性能优良的支撑系统,以确保支护结构的承载力达到工程要求,从而提高深基坑施工安全,防止支护结构因为支撑过程不稳定,以及其他因素影响而出现移位的现象[2]。

第二,支护设计。对于深基坑支护设计来说,需要注意以下几方面:一是支护深层搅拌桩,在进行深层搅拌过程中,要准备好所需要的材料,并且将需要的材料进行充分混合搅拌之后,待发生一定的反应之后,确保其达到施工要求的标准,软土逐渐产生硬化现象,水泥搅拌桩将会增加强度;二是排桩支护,此种深基坑支护方式可以对钢板桩,或者是钻孔灌注桩发挥作用,且整个过程中需要按照施工步骤规范操作,以确保支护的合理性;三是地下连续墙支护情况下,挖开深度是具有范围限制的,这种情况是为了确保地下管线位置的稳定性,从而达到工程要求标准。而且地下连续墙支护强度较高,产生的干扰因素较少,具有极高的安全性。

2 支护施工问题分析

2.1 计算与实际荷载力方面

当前,在对深基坑支护承载力进行计算过程中,是根据极限平衡理论方法进行计算。此方法的理论方面可以确保支护结构承载力达到要求,但是在具体的支付操作过程进行分析,支护结构所具备的承载的荷载力受到多方面影响因素,使得理论无法真实地表现出实际,同样这种方法在实际操作过程中,也不能满足施工要求。由此看来,最根本的原因是所具有的计算方法不够细致,其计算过程需要达到一定条件下,才能得出准确的结果。由于具体的施工中影响因素较多,这种计算方法是不能满足的。另外,在现场施工过程中进行深基坑支护,必然会对土壤集体的稳定性产生影响,这也会对支护结构稳定性产生影响。而且施工设施随着时间的变化所发挥的承载力也会随之下降,所具有的形态也会发生变形情况,这种不利于岩土工程深基坑支护结构的稳定性和安全性。所以在深基坑支护设计阶段,需要完善荷载力度的计算方法,对其与实际施工产生现状产生的差异性进行深入研究[3]。

2.2 空间效应方面

开挖深基坑过程中,如果出现支护结构位移的情况,通常情况下这种情况,都会出现在长度比较长的基坑或者说是基坑的中间部位。与之相反,位移问题是不会出现在基坑较短的位置。对于深基坑来说,支护结构的稳定性以及具体的形态,与基坑本身深度与表面形状有关。当前在进行深基坑支护设计过程中,首先要根据深基坑实际情况进行假设,然后开展支护结构设计时,相关人员意识不到深基坑开挖对产生空间效应的情况的重要性,一旦这两方面问题没有得到良好的解决,支护结构就会出现位移的情况,进而导致深基坑坍塌,这样不仅不能体现出支护结构的价值,也会存在施工安全隐患。

2.3 力学参数方面

对于深基坑支护系统而言,岩土工程的安全性与工程所处地质环境中的土壤自身承受压力有关。而且由于我国各地区地质环境不同,相关人员需要在工程开展前期,对施工区域进行严谨细致的地质勘查工作,详细记录测量的土壤基体压力数据。另外,在深基坑开挖过程中,土壤基体压力数据会随着开挖深度发生变化,在这种数据处于动态变化状态下,对会选择力学参数产生影响,不利于准确的计算出支护结构的准确荷载力,这对确保深基坑施工质量会产生不利影响。

3 支护问题分析

3.1 技术方面

工程施工中所需要的技术,对于不同的地质环境,都有一定的针对性,所以在进行深基坑支护实施方案时,需要考虑不同地区环境因素,以确保支护技术应用的合理性[4]。此外,在进行岩土工程过程中,如果当地经济水平持续下降,可能会导致支护施工资金投入不足问题,以及先进技术使用不当。同时,如果为了节省投入资金,使用不合适的技术,会增加施工困难程度。

3.2 质量方面

深基坑施工支护施工工序复杂,施工量大,工期较为紧张,所以施工单位要在保证施工工期的前提下,仍然能够有条不紊地完成施工作业,往往施工质量都可能被忽视。另外,由于深基坑支护过程中,会应用到一些施工材料,如果相关人员为保证个人的利益,在采购施工材料时,不能严谨的选择质量好的施工材料,不但会降低深基坑施工支护的稳定性,还会增加施工中的安全风险。

3.3 监管方面

深基坑支护施工是岩土工程中非常重要的施工阶段,需要对此施工过程进行严格的监督管理工作,避免由于相关人员监管不力造成施工质量与施工安全问题。但是,在实际的深基坑施工作业中,相关人员并不重视此过程的安全监管,使得支护整体结构质量得不到保障[5]。另外,如果在施工中一直不重视质量监管问题,严重情况下会对施工人员人身安全产生威胁,也可能会造成安全事故的频频发生。

4 加强深基坑支护施工对策

4.1 优化设计理念

随着我国岩土工程的发展,作为此工程中非常重要的深基坑支护技术也得到了一定的发展,且未来发展空间巨大,做好支护工程设计具有重要意义。对于支护工程设计理念,结合实际情况,要合理的应用在工程中,是不能一直不发生变化的,以岩土变化与实际支护结构承受力为依据进行调整,以达到进一步完善深基坑支护结构设计的目的。从我国这方面技术的实际应用情况来看,当前并没有关于深基坑支护结构统一的设计规范。通常情况下,是以库伦理论与朗肯理论对土压分布情况进行确定,并且通过应用等质量法对支护进行计算,能有效避免设计过程与实际的施工过程存在的差异。但是朗肯理论具有限制性,其与实际计算结果存在差异,这使得支护结构在经济方面与安全方面存在问题。而且从当前施工情况来看,需要结合施工实际情况,制定切实可行的深基坑支护设计方案,应用先进的设计理念,摒弃传统方法的限制性,建立具有现代化因素的信息动态设计体制[6]。

4.2 力学参数问题

对于力学参数问题,主要问题是能对深基坑支护结构准确计算产生影响。要解决这个问题,首先应该严格规范勘察过程,确保勘察精度以及勘察过程中各项数据的准确性;其次,要对力学参数进行明确,最后通过对真实数据的计算,以确保开挖深基坑参数的准确性。

4.3 锚杆施工

锚杆施工主要作用是能够进一步增加深基坑支护的稳定性,增强支护结构的承载力,而锚杆承拉在支护结构中较为常用。其主要过程为将锚杆的一端与深基坑内部的体积进行连接,另一端通过牵拉的作用,以保证其承载性能,最终保证锚杆施工的规范性。在实际的深基坑施工过程中,锚杆施工过程是非常复杂的,施工内容涉及多个方面,具有较高的控制难度,工程中需要找准其标高,为接下来进行锚固土层工作奠定坚固的基础。然后做好钻孔工序,之后施工人员需要及时将砂浆注入锚杆之中,能发挥增强锚杆稳定性的作用。在进行注浆时,需要对所设计的材料及施工质量进行控制,确保锚杆施工的作用得到充分发挥。

4.4 支护墙漏水

对于支护墙漏水问题,在实际施工过程中,从漏水量的多少方面进行分析,有两种解决措施。在漏水比较小的情况下,施工人员可以借助砂浆或者混凝土,对支护墙漏水的位置进行填补工作。当支护墙漏水量非常大时,需要在支护墙上确定漏水的位置,并以该位置为中心点进行开挖一定深度之后,使用混凝土做好填补工作。可以看出以上的两种关于支护墙漏水的措施,都是问题出现之后进行的补救,必定会增加资源的浪费,解决问题的有效性较低。所以为了使支护墙漏水问题,能在支护墙修建过程中就得到解决,需要负责各施工部分的施工人员在开展基坑支护过程中,做好每一个施工阶段的衔接配合。比如在对浆液进行搅拌过程中,需要按照规定的步骤进行,必须将要求的每一种施工材料都加入进去,以确保浆液的质量。同时,在对浆液进行调制过程中,也要做好实时检测工作,防止浆液产生离析的情况,此过程要有尤其注意调制的时间。此外,在注浆之前,就要准备好充足的浆液,避免在注浆过程中出现断浆的情况,而且需要按照注浆的顺序严格进行规范的施工工序。

5 结语

总之,对于岩土工程来说,确保深基坑支护施工质量,对于提高岩土工程质量非常重要,所以施工人员要重视深基坑支护施工的整个过程。同时,在具体的深基坑支护施工过程中,不仅需要规范支护施工过程,也需要进行严格的支护管理过程,使得深基坑支护结构具有较强的承载力以及稳定性。并且相关人员要做好岩土工程过程中施工问题的记录工作,以推动岩土工程更好发展。

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