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岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用

2024-03-31曹文旭

全面腐蚀控制 2024年1期
关键词:深基坑锚杆土体

曹文旭

(青岛中油岩土工程有限公司,山东 青岛 266071)

0 引言

在对岩土工程中的地基基础进行施工时,深基坑支护技术是最为关键的一项技术形式。基于此,相关单位与工作人员一定要对此项技术做到足够重视,并结合实际情况,选择合理的技术措施进行支护施工。通过这样的方式,才可以有效确保深基坑的稳定性及其安全性,为后续的建筑工程施工奠定坚实基础。

1 深基坑支护的必要性

随着现代建筑工程建设施工数量及其规模的不断扩大,越来越多的深基坑工程开始投入建设施工。但是由于深基坑的开挖深度较大,很多因素都会对其造成不利影响,从而很容易出现一些不必要的安全事故,严重的情况下甚至会造成重大的经济损失与人员伤亡事故。为避免此类情况的发生,相关单位就需要结合具体的建筑工程设计标准及其施工现场的实际情况等,采取合理的技术措施来实施深基坑支护。这样才可以使深基坑开挖施工得以顺利进行,并有效确保其安全性,从而为后续的建筑工程建设施工奠定坚实基础。

2 深基坑支护中的主要技术

就目前的建筑工程深基坑支护施工而言,其主要的施工技术包括以下几种:第一是锚杆支护技术,第二是深层搅拌桩支护技术,第三是土钉墙支护技术,第四是自力式支护技术,第五是钢板桩支护技术,第六是组合支护技术。以下是对这几种主要支护技术所进行的分析。

2.1 锚杆支护技术

在深基坑支护中,锚杆支护是最为常见的一种支护技术形式。其基本原理是借助于锚杆将地层在背挡体上做好固定,而使地层具备更高的强度与稳定性,以此来保障深基坑的稳定性及其安全性。具体施工时,锚杆材料需结合实际情况来合理选择,目前最为常用的锚杆材料有木料、金属和混合物件等[1]。通过锚杆支护技术的合理应用,不仅可使支撑体具有更强的拉力,同时也可以使其更加可靠、稳定。

2.2 深层搅拌桩支护技术

深层搅拌桩技术的主要原理是借助于机械设备将搅拌桩头插入到需要支护的地下,再按照一定的转向和转速不断对土壤进行搅拌,并将水泥稳定剂注入其中。在不断的搅拌条件下,水泥稳定剂将会与被加固的土壤充分混合,最终形成桩径一定的搅拌桩体结构,以此来提升地基承载力,改善其稳定性。具体施工中,工作人员需要结合实际的工程需求来合理调整搅拌桩之间的间距,使其符合实际的深基坑支护施工标准。此项技术在基坑深度为7m以上、红线和坑边间隔较大的施工条件下非常适用。

2.3 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术的基本原理是通过长钢管或钢筋将需要支护的地基土体连接到混凝土构件上,使其形成一个整体形式的受力体系,从而使土体得到良好的支护。借助于土钉和土体之间的相互作用,可使被支护土体的受力状态得以明显改善,这样便可有效提升深基坑边缘位置土体的承载力,使其更具稳定性。此项施工技术在施工空间有限的条件下十分适用,且整体工艺操作十分简单,支护效果好,但在地下水位较高或软土地质条件下并不适用[2]。

2.4 自力式支护技术

自力式支护技术是当今较为广泛应用的一种深基坑支护技术,其主要支护方式有两种。第一是悬臂式排桩支护,即通过人工冲孔、挖孔、钻孔灌注的方式形成排桩,以此来达到理想化的深基坑支护效果。此项技术在没有支撑的情况下也可以应用,但在基坑深度过大或地质条件很差的条件中并不适用;第二是水泥搅拌桩挡墙支护,即通过机械搅拌和水泥浆液注入的方式形成水泥搅拌桩挡墙结构,以此来进行深基坑支护,但是此项技术很容易受到地层内有机质以及水量等因素的影响,所以在深度超过6m、地质条件较差的深基坑支护中并不适用[3]。

2.5 钢板桩支护技术

钢板桩支护技术的基本原理是借助于机械密封技术来密封桩体外围,使其形成一个完整的支撑体系,以此来进行深基坑支护。在钢板桩与被支护地基接触时,虽然会将其分割,但并不会使其破坏,这样便可使下部地基土形成稳定层,上部地基土形成压实层。在地基土受到压力的情况下,其稳定层可有效阻止地基土下垂,以此来有效支撑地基,使深基坑工程保持稳定[4]。此种支护结构可达到良好的挡土和防水效果,且施工工艺比较简单,但是具体应用时,该技术很容易受到外部作用力所影响,从而降低其支护效果。

2.6 组合支护技术

组合支护技术就是将两种或两种以上的深基坑支护技术组合到一起,共同对同一个深基坑工程进行支护处理。相比较单一的某一种深基坑支护技术而言,组合施工技术都更具应用优势,组合在其中的所有支护技术之间都可以达到良好的优势互补效果,因此其支护效果也会更好。随着近年来建筑工程深基坑的施工规模逐渐扩大,施工深度逐渐增加,组合支护技术也在其中得到了越来越广泛的应用。尤其是对于一些施工条件比较复杂、地基基础较差的深基坑施工条件而言,组合施工技术更是最佳的支护选择。

3 岩土工程深基坑支护技术应用实例

3.1 项目概况

某商住混合型建筑工程中的深基坑设计开挖深度是23.0m,其地下室的主要应用功能是商场和停车场,主要工程条件为岩土类深基坑条件。因该深基坑施工项目地处沿海区域,四周的环境条件比较复杂,所以在具体的深基坑施工中,相关单位需要采取合理的技术措施来进行深基坑支护。

3.2 深基坑支护技术应用

对于本文所研究的建筑工程项目,相关单位在对其施工现场进行全面的地质勘察之后,根据实际的地质勘察结果与附近的建筑与交通等情况,最终决定采取桩锚组合的方式进行深基坑支护。具体支护施工时,测量人员先对施工现场进行了全面的勘察,并根据实际的勘察结果对锚杆的水平位置、标高和钻杆倾角等做出了合理确定。钻孔施工中,施工人员严格按工程设计进行钻孔,在发现障碍物或异常时停止钻进,仔细分析其原因,并根据实际情况来处理相应的问题,待到问题解决后再继续钻进。由于该工程项目中的基坑深度过大,所以施工人员特对其锚杆参数进行了适当调整,将其水平夹角控制在15~40°之间,将锚杆长度控制在35cm以下,并通过钢绞线和钢筋等进行锚固处理,其中每一根锚杆应用的钢绞线数量都控制在4条及以上。在此过程中,因为支护桩所承受到的压力和静止土体压力越来越接近,所以工作人员也根据实际情况对其预应力值进行了合理控制,以此来确保深基坑支护效果。

3.3 深基坑支护效果

在通过上述技术措施完成了该建筑工程项目基础处理中的深基坑支护工作之后,施工单位特对其承载力与抗拉强度等进行了严格检测,经检测确定符合施工标准之后,才继续进行了后续施工。因后续施工中涉及到下层的岩体爆破工艺,所以在此项工艺应用时,工作人员特在爆破点附近设置了若干个测点,以此来检测爆破过程中的震动情况,并对深基坑边坡位置的土体及其周边建筑进行实时监测。经监测发现,虽然爆破施工对深基坑边坡位置的土体造成了一定程度的扰动,但是其变形量、沉降量及其位移量都未超出允许范围,整体边坡稳定性十分良好。由此可见,此次的深基坑支护施工效果非常明显,使整体深基坑施工的安全性得到了良好保障。

4 结语

综上所述,在现代建筑工程的深基坑支护施工中,可供选择的支护技术有很多种。但是由于不同支护技术的支护原理、应用方法及其施工条件都存在较大的差异性,所以在具体施工中,相关单位与工作人员应结合实际的工程情况和设计要求等,对深基坑支护技术加以合理选择和应用。通过这样的方式,才可以充分发挥出深基坑支护技术的应用优势,尽最大限度确保深基坑的安全性及其稳定性,为后续建筑工程施工的顺利实施及其施工质量的合理控制奠定良好基础。这对于建筑工程深基坑施工质量的提升、整体建筑工程项目建设、应用需求的满足都将十分有利。

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