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岩土工程深基坑支护施工技术措施研究

2022-06-29黄高虎

城市建设理论研究(电子版) 2022年18期
关键词:深基坑岩土基坑

黄高虎

万道国际工程设计研究有限公司 贵州 凯里 556000

岩土工程的基础是否稳定,与深基坑支护技术的使用关系密切,该技术是施工中最为重要的一个环节,不容忽视。在具体施工中应该要把控好施工的质量和安全,以此来提升整个岩土工程的结构强度,为后续的施工奠定坚实的基础。

1 深基坑支护技术的特点

深基坑支护技术操作起来相对的比较复杂,为了充分的发挥出该技术的使用价值,就应该要不断优化施工的技术方案,要处理好支护结构变形的问题,在施工中不断积累经验,结合具体的施工环境,选择合适的支护类型。该技术具有以下几个明显的特点:第一,区域性很强。与其他的工程相比较而言,深基坑工程的区域性会更强,这就要求在施工中应该要考虑到当地的地质条件,不能盲目施工。第二,时空效应比较强。随着时间的推移,工程的强度也会有所变化,在施工时应该要考虑到这一特点,控制好施工边坡的大小。第三,环境效应很强。在施工时基坑周围的水位和张力会有所改变,进而会对地下管道的结构产生一定的影响,最终会影响到施工的质量。在施工时应该要考虑到这一特性,尽量避免对周围的环境产生不好的影响。深基坑支护施工技术存在一定的风险性,在施工时一定要综合考虑各方面因素,特别是应该要结合现场的岩土的情况和地质条件限制合适的支护技术,提前做好勘察的高昂着,提升设计方案的有效性、合理性,尽量降低施工中的风险,在确保施工安全的同时,能够提升施工的质量[1]。

2 施工技术的要点内容

2.1 选择合适的支护结构

由于岩土工程施工的环境相对比较特殊,在选择支护技术时一定要慎重。在施工之前应该要先到施工现场进行实地勘察,了解清楚施工区域的地质情况和水文情况,在勘察时一定要认真仔细,依据勘察的结果来选择合适的支护技术,以此才能发挥出深基坑支护技术的最大效用,提升工程结构的稳定性。在必要的情况下,也可以使用多种支护技术。常用的深基坑支护技术主要有以下几种:

(1)深层搅拌支护

这种支护技术的支护作用比较明显,有着有很明显的优势,不仅能够节约施工成本,且支护效果也相对的比较明显。该技术主要是将各种支护材料进行充分的搅拌,之后会通过化学和物理变化,最终形成固化的砂石、软土。在具体操时要借助固化剂,且要控制好水泥和石灰的比例,以此才能发挥出良好的支护效果,形成比较坚固的支护结构。如果基坑的深度的在7米左右的时候,最好是选择这种支护技术。还需要注意的是,在搅拌时使用的设备也很关键,要依据实际情况选择合适的设备,确保搅拌的效果[2]。

(2)地下连续墙支护

该技术的防渗性能比较好,只要将施工技术把握好,基本不会出现透水的情况,且该技术的适应能力也比较的强,无论土层的硬度如何都能使用该技术,尤其是在比较复杂的地形环境下,使用该技术的效果也很明显。一旦施工区域的底部出现软土的情况,就需要使用地下连续墙支护,以此来起到很好的挡土效果。该技术不仅仅被用在了支撑基坑的支护结构,还可以被用来当作主体结构的侧墙。一般来说如果深基坑的深度超过了10m,且对周围的环境要求很高的时候,可以选择该技术。需要注意的是,如果土地太过于坚硬一般不建议使用该方法,这主要是因为在施工中成本投入过高,会影响到工程建设的经济效益。图1是地下连续墙支护[3]。

图1 地下连续墙支护

(3)混凝土灌注桩支护

该技术也比较常用,需要现在基坑的周围钻孔,下放钢筋笼,之后浇筑混凝土。该技术常被用在基坑深度在5米以下的岩土工程。在使用该技术时对场地的要求并不高,使用的设备也相对比较的简单,而且在施工中会产生很小的振动和噪声,最为关键的是施工强度相对的比较高,能够起到很好的支护作用。但是,应该要强调的一点是,要做好相应的防护工作,这样做的主要目的是为了避免泥浆外放,对周围的环境造成污染。

(4)土钉墙支护

该技术需要在天然土体上进行加固,之后形成支护结构。在操作时要先在土体上钻孔,之后按照插筋和注浆的步骤来操作执行。在必要的情况下,可以直接在土体中打入角钢、粗钢。该技术最大的功能是保护边坡的稳定。该技术不需要借助预应力设置,操作起来比较的简单,且不会对周五的建筑物造成比较大的影响。与其他几个支护技术相比较,施工成本也相对比较下,优势明显。

(5)排桩支护

与其他的支护技术相对,排桩支护具有很强的灵活性,只要控制好排桩的疏密程度,就能够确保支护的强度,提升支护结构的可靠性,还能够在很大程度上节约资源。在具体操作时主要有两种形式,一种是钢板桩型,钢板桩型的稳定性很好,且能够获得比较理想的施工效果。但是,要注意的是在施工时钢板桩很有可能会对土体产生一定的挤压。这就要求在施工前一定要对仔细的检测土质,确保支护施工的安全性和质量。一旦发现不适合使用该技术,就应该要立即更换,选取合适的支护技术,提升岩土工程施工的质量。该技术一般常用在比较大型的岩土工程建设中,这样做能够降低施工的难度,确保施工的成效。另外一种是预制混凝土板桩,该种类型的板桩常被用于永久性基坑支护,可以将其制作成T 形截面或是矩形截面,如果是T 形截面操作起来比较的复杂,且回收率也相对比较低,在施工中相对的比较难控制;如果是矩形截面制作起来相对的比较容易,最为关键的是拼接效果很好[4]。

需要注意的是,在各种支护技术使用时应该要做好变形监测的工作。监测的主要目的是为了把控好深基坑支护技术的质量和进度,确保深基坑支护施工项目能够在规定的时期内完工。在监测时一定要仔细,要注重对施工细节的把控,争取能够尽早发现问题,尽早督促其改进施工工艺,以免施工的问题扩大化,影响到整个岩土工程的建设。特别是要着重对深基坑变形的检测。一般在施工开始时到深基坑支护完成时每天都需要检测一次,一旦检测结果异常,就应该要多检测一次,确保施工的质量。尤其要控制好基坑顶位移,基坑顶位移最大值为 40 mm,每天发展不得超过 4-6 mm。同时,还应该要提前做好应急预案。一旦检测的值超过了一定的标准之后,就应该要找出问题的所在,结合施工的实际需求来调整施工的方案。尤其要重视变形观测的工作。观测边坡变形,相关人员要借助仪器设备来进行边坡监测,及时获得变形的数据,以此来来了解清楚开挖的深度,在具体分析时可以借助偏差分析法来进行分析,以此来帮助施工人员详细掌握清楚土方开挖沉降、土地变形等情况。通过观测之后就能够及时发现施工中的不符合之处,及时加以调整和改进。借助观测的结果明确设计中的偏差数据,以此来采取针对性的整改措施,在确保深基坑支护技术能够顺利实施的同时,提升深基坑支护施工技术质量。还有一点也不可忽视,那就是要确保设计方案的合理性。在施工前要先设计出施工方案,这就要求设计人员要不断的更新设计理念,要积极学习先进的理论知识,并借助信息技术手段来优化设计方案,以此来从根本上保证深基坑支护的施工质量[5]。

2.2 深基坑支护技术的应用要点

该技术的应用环节也很重要,在应用的过程中一定要精准,从实际出发不断优化深基坑支护技术,不断完善施工的技术体系。(1)旋挖技术。在深基坑支护施工中旋挖技术是相对比较成熟的,通过一系列的操作来完成制定区域内的施工任务。这就要求施工人员要对设计方案进行仔细的分析,并明确好该技术的应用流程,综合判断设计的参数,并以此来找出具体的空间开挖位置,并对分布的密度进行明确,从根本上来保证旋挖技术的使用效果。等到确定好了钻孔位置后,施工人员需要借助机械设备来进行开挖,在开挖的过程中一定要控制好钻孔的深度,且钻进的速度也应该要把控好,依据实际情况来全方位的进行调控,防止出现钻孔深度不达标的情况,避免出现施工质量问题。需要注意的是,在预埋护筒的处理过程中,要结合实际需求来灵活的调整相应的数据,在调整时要将钻孔深度和护筒的长度差值控制在1m以下,在将护筒压入预定区域的时候要借助钻机液压设备,以此来完成护筒埋设的工作。同时,还应该要在护筒的周围进行回填处理,确保深基坑支护能够与周围的岩土保持一致性,提升岩土基层的承载力,以防出现变形的情况。(2)三轴深搅技术.与其他施工的工程相比,岩土工程施工的区域相对的比较复杂,且施工的难度也比较的大。在施工时可以采取三轴深搅技术,为了能够确保深基坑支护技术有序的开展,就应该要不断优化该项技术。要先安排专人来对施工周围的环境进行勘察,合理评估施工区域的周围环境,在开挖的过程中要依托于岩土工程建设的要求,先要做好基坑沟槽的开挖工作,并明确好桩基的位置,最后进行钻进施工。在施工时一定要控制好沟槽的开完宽度,一般要控制在250厘米以下,并依照实际情况来对长度进行适当的调整,保证基坑沟槽排水能力能够达到相应的标准要求。确定好以后就需要开始正式开挖,在开挖的过程中一定要控制好桩基的垂直度,垂直度的误差需要控制在2cm以内,一旦误差过大,就会影响到深基坑施工的效果。(3)混凝土技术。混凝图技术是深基坑支护中常用的一种技术,能够在一定程度上提升基坑的稳定性。在施工时要先对周围进行防护,在防护时使用的是钢丝网,主要是因为钢丝网能够在很大程度上提升基坑地质、地层的结构强度,更好的来保护原有的地质。混凝土支护技术的难度比较大,施工工序也相对的比较复杂。在施工的过程中要求施工人员要灵活,不仅要做好测量放线的工作,还应该要做好混凝土配比的工作,科学配比混凝土。之后借助机械设备来对其进行压实处理,以此来提高土壤的高度和密实度。需要注意的是,在测量放线的过程中一定要使用专用的设备,且操作要规范,之后完成一系列的相应工作,在钻孔的过程中一定要控制好误差。总之,混凝土是整个支护的核心,一定要保证好混凝土的施工效果,特别是要控制好粗料和细料的配比,在混凝土配备完成后,还应该要通过浇筑、振捣以及养护等各项施工活动增强深基坑支护的强度[6]。

2.3 控制好施工的质量

为了保证施工的质量还需要做好以下几点:首先,加强对质量的管理。在整个深基坑支护的施工过程中就应该要加强监督和管理,全程把控,一旦发现施工中存在质量隐患,要第一时间将其处理好。这就要求工程管理人员一定要有很强的监管意识,要重视对施工质量的把控,确保所有的施工行为都能按照相关的规范要求来执行。在施工前所有的施工人员要仔细的阅读施工方案和施工图纸,了解清楚施工的流程和步骤。在具体操作时应该要选择合适的深基坑支护技术,并做好质量的验收工作,确保各项施工都符合相关的标准要求。在技术管理时一定要有针对性,不能一概而论,在必要的情况下可以适当的调整深基坑的施工方案。最为关键的是在管理时要从岩土工程施工的要求出发,考虑不同深基坑支护技术的差异性,有针对性的来进行管理。

3 其他需要注意的事项

在深基坑支护技术应用的过程中还应该要注意以下几点:(1)控制好应用的流程。目前,深基坑支护技术的类型相对比较多,再加上每个技术的应用也比较的复杂,在施工时一定要先明确好技术应用的流程,掌握清楚不同施工环节的技术要求,充分的将该项技术的优势凸显出来。同时,施工人员要不断优化相关的参数,提升深基坑支护的强度和稳定性。(2)把控好坑壁形式的设置。为了确保深基坑支护的施工安全,就应该要科学合理的设置坑壁形式,设计人员在设计时不仅要结合勘察的数据资料,还应该要结合自身的工作经验,设计出多种方案,对各个方案进行对比分析,最终选择最为合适的方案。还应该要注意的是,在现在地下空间支护模型时也应该要慎重,在计算时一定要合理的利用各项参数,确保计算结果的准确性。并且在计算时要与物理力学的指标相结合起来,科学的创建相对应的计算模型,依据计算的结果来选择合适的深基坑支护类型。特别是要依据采集到的数据来分析支护变形的情况,从根本上保证深基坑支护的技术效果,避免发生安全事故。这就要求现场的管理人员要时刻了解清楚施工的具体情况,做好动态观测的工作,掌握施工的全部的信息[7]。

4 结束语

岩土工程建设的环境相对比较复杂,为了提升建设的质量和水平,就有必要结合实际情况,选择合适的深基坑支护类型,并把控好施工中的核心技术要点,全程监控施工。在深基坑支护技术使用的过程中一定要按照相关规范要求来执行,确保核各项施工工艺都符合相关要求,在实际操作时要不断优化该项技术,保证施工作业质量能够达标。

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