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深基坑支护技术在岩土工程施工中的应用研究

2024-01-31杨春山

工程建设与设计 2024年1期
关键词:深基坑岩土锚杆

杨春山

(河北中色华冠岩土工程有限公司,河北廊坊 065201)

1 引言

目前,岩土项目施工由于施工管线复杂,再加上整体施工跨度大,基坑支护难度越来越高。为了满足施工要求,需要深入探讨基坑施工的关键技术,借助合理的支护手段,提升岩土工程稳定性。研究发现,信息技术不断发展及工程实践机会的增多,为基坑支护技术改进提供了动力,可确保支护技术的可持续发展。

2 深基坑支护的特点

基坑的支护是系统工程,其中有锚杆支护、土钉支护和连续桩支护等。可靠的基坑支护,可充分保护建筑物,提高基坑的稳定性,从而夯实建筑基础,提高建筑的抵御能力。目前,随着支护技术不断发展,边坡变得更加可靠,也可以有效减少崩塌事故,实现高水平施工的目的。但在该技术使用中,还要多方面考虑安全问题,掌握关键施工技术,确保基坑支护达到最佳的效果。深基坑支护的特点,可总结为以下几点。

2.1 联合多种技术手段

研究发现,深基坑对比普通基坑整体施工难度更大。深基坑在施工阶段,需综合考虑多项因素,除了周边建筑物、地下管网外,还要评估土质和配套降水措施等。基于此,单一的施工技术难以保证建筑效果,无法达到完美的支护效果的。正确地开挖与支护,要更多地联系施工实际,充分考虑施工环境,从安全等因素入手,以缩短工期为目标,联合多种施工技术,合理保障技术应用的高效与安全,确保基坑施工达到规定标准。

2.2 自然环境影响大

在岩土工程项目施工中,基坑的开挖与支护需充分考虑环境条件,其中天气要素最关键。如果施工规模较大,基坑的深度较深,需要将天气导致的沉降概率考虑进去,合理规避地下水流失过多[1]。除此之外,如果遇到大雪、暴雨,它们势必会影响基坑内部的土质,破坏原始的土质结构,从而弱化整体支撑性能,增大施工危险系数。此时最佳措施是应用加固技术,将安全隐患科学地加以控制。

3 深基坑支护技术应用中的问题

3.1 喷射混凝土厚度不足

一般情况,在基坑施工阶段,利用喷射的方式完成基坑混凝土支护效果是相对高效、理想的,它不仅可以节约成本,还可以压缩工程量。但从现实了解到,施工实操中由于喷射技术水平不高,会出现混凝土厚度不均的现象,再加上后期养护的问题,混凝土的强度迟迟达不到施工要求。

3.2 成孔注浆质量不达标

研究发现,成孔注浆环节非常重要,施工过程中,除了确保技术达标之外,还要进行严格的施工监控,使之满足钻杆成孔深度的要求。但在施工中,由于技术管控不严,成孔深度不理想,难以有效出渣,成孔注浆不符合要求就会产生倒塌事故,威胁土木工程项目质量。

3.3 超挖或支护不及时

深基坑支护施工中,要合理规避盲目赶超施工进度的问题。研究发现,土方开挖的超量以及后续的支护不到位,将诱发支护结构侧压力增大,从而增加结构变形风险,这是需要引起高度重视的[2]。在土方开挖过程中,一旦控制不好挖土速度,结果就会让土体压力释放过快,破坏原始平衡,势必会出现位移、滑动等问题。

3.4 支护结构设计不合理

结合岩土工程特点,在实施深基坑支护阶段,需设计可行的支护结构方案,目前常用的支护结构有锚杆结构、直立式结构和组合结构等。要结合施工情况灵活调整,确保支护结构的有效性。但现实情况是经常出现设计偏差,支护结构的选择脱离实际,未充分考虑地质条件、水位高度等,结果导致结构强度不达标,最终出现裂缝问题。

3.5 支护与开挖技术不配套

基坑支护的施工相对复杂,设计内容较多,对技术人员要求高。但在实际施工中,部门间缺乏有效沟通,会弱化整体施工效果,增加作业风险,甚至在组织施工期间,存在抢占工期的情况,导致施工秩序混乱,这样的结果就会降低工程质量。

4 深基坑支护核心技术

4.1 土钉墙支护技术

土钉墙应用广泛,属于常见技术手段。在一般情况下,都会将土钉墙结构作为加固支护主体,应用在深度不大且周边建筑物稀少的基坑支护工程中。该技术应用原理简单,对环境的适应性强,可提升基础承载能力,提高基坑边缘稳定性,为后续施工提供保障。在岩土工程施工期间,要综合考虑多项因素,对深基坑边坡位移等特殊情况实施监测,搭建科学的土钉墙支护框架,引入预应力锚杆技术。

土钉墙支护结构图,如图1 所示。

图1 土钉墙支护结构图

结合实际经验可知,在整个支护体系中,混凝土浇筑是难点,混凝土质量难以把控。因此,在施工环节中,要在明确支护结构的基础上,优化混凝土配比方案,保障混凝土的性能。在混凝土施工中,对其性能具有影响的因素较多,相关试验内容结果见表1。

表1 混凝土性能影响因素

4.2 护坡桩施工

利用护坡桩施工,要想达到理想效果,需要满足施工工序的要求,保证施工技术的精准。它的科学流程是先为护坡桩定位放线,再明确桩孔的分布。在正式施工阶段,护坡面钻孔质量要控制到位。在实操中,孔的位置由下往上用性能好的水泥填满,确保材料充满整个空隙,待到水泥完全固化之后,便可形成完整支撑结构,在保障灌注质量的前提下,满足最终支护效果的要求[3]。结合实操经验可知,护坡桩施工时为了使各项指标达标,要注意所采用的钻头完全符合需求。注意检查装备的情况,要在检测中及时发现装备问题,需要重点强调的就是钻头要符合质量,为后续施工提供保障。事实证明,不健康的钻头,会影响护坡桩整体质量,弱化支护效果。在检测中一旦发现不健康钻头,需立即加以修复。

在施工中,应落实好护坡桩定位放线,精准控制钻孔位置,频繁观察地层状况,合理消除施工隐患,确保钻孔规格达标。与此同时,还要注意钻孔设备的稳定和加固工作,减少位移情况发生,如果一旦形成位移,需及时回填,重新寻找位置钻孔。

4.3 地下连续桩支护

地下连续桩支护属于核心的支护技术。它主要是指依靠匹配度较高的挖掘机,先挖掘出导槽,在导槽基础上将混凝土灌注其中,形成强大的支撑结构,让连续的桩支护发挥支护功能。从实际经验来看,这种虽然技术难度低,操作流程简单,但是支护效果很好,值得大范围推广。在开始挖掘工作前,需详细地勘察,这是基础性保障工作,不容忽视。然后充分分析勘察数据,优选施工方案。地下连续桩支护施工对构筑物的结构标准要求很高,所以要保障预先挖掘的沟槽精度,严格控制施工过程,各个结构连接处的防水环节需要落实到位,改进结构连接处的施工技术,增强连续桩的连接强度,确保支撑体系拥有强大的承载能力。为了强化施工效果,在连续桩拐角施工中,要避免采用横向控制的思路去调整导管,确保混凝土浇筑质量。采用性能达标的混凝土,提高连续桩的防水性能。

4.4 锚喷支护技术

基坑支护工程施工中,除了上述技术外,锚喷支护技术优势也比较明显,在保证工程稳定性、持续性方面有着重要作用,因此值得推广。在锚喷支护作业时,为强化支护效果,需通过高压喷射,将配置好的混凝土喷射到岩层,借此夯实工程基础。在此过程中,要灵活使用锚杆,让混凝土与锚杆结合在一起,能够合理稳妥地加固岩层。研究发现,锚喷支护技术可保障岩土的黏结性,对围岩进行加固,同时消除施工隐患。预应力锚杆结构图,如图2 所示。

图2 预应力锚杆结构图

5 技术应用管理措施

5.1 优化深基坑支护设计

在深基坑支护设计方面,如果要规避上文中提到的问题,需要优化设计方案,对施工、测量人员进行技术培训,做好勘察工作,获得精准的测量数据,为基坑支护方案设计和完善基本功能提供保障。全面评估测量数据,掌握地质和水文实际情况,为支护质量提供保证。同时搞好施工组织管理、支护技术管理、人员施工管理等工作,强化支护技术的应用效果。

5.2 科学选择支护结构

支护结构的选择需综合考虑多项因素,避免受到地下水的影响,确保支护结构的耐久性,保证岩土工程的稳定性。基坑支护工程中涉及内容多,在对支护效果的影响因素中,地下水因素最不容忽视。因此,优化支护结构需要优先考虑地下水因素的影响,借助合理的设计,减少对支护结构的破坏作用。研究表明,地下水的渗透力、侵蚀力,会弱化支护结构基础,逐步减弱滑移的防护能力,从而影响工程安全性。针对这种情况,需要建立止水帷幕,妥善设计挡水方法,借助合理高效的方法,提高岩土工程稳定性,发挥支护结构最大优势。

6 结语

综上所述,在社会经济促动下,岩土工程项目增多,随之而来的是基坑开挖和支护的要求不断提升。为保障施工安全性,保证岩土工程基坑施工顺利进行,需掌握核心的支护技术,不断调整支护结构,明确支护的注意事项。在此基础上,提高支护体系完善性,实现岩土工程可持续发展。在遵守支护技术应用规则的同时,还需要落实技术质量监管,实施动态化管理,发挥深基坑支护的优势。

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