巖土工程施工深基坑支護問題研究

時間:2022-05-27 08:46:10

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巖土工程施工深基坑支護問題研究

摘要:巖土深基坑屬于一項尤為繁雜的作業工程,在具體施工作業時會存在一定的風險,所以施工人員要實時了解施工現場的實際環境,針對深基坑支護過程中出現的問題進行全方位分析,結合分析結果制定行之有效的對策予以處理,以進一步提升工程水平與質量。鑒于此,本文主要分析巖土工程施工深基坑支護問題

關鍵詞:巖土工程;深基坑;支護

我國深基坑支護技術存在諸多問題,在施工階段出現了諸多弊端。在最初開挖階段,基本上都是采用人工方式,整體施工效率低下,加大了安全事故的發生概率。在基坑深度逐步加大的形勢下,該情況尤為顯著。所以,具體施工時決策者需要掌握該區域先前的成功實踐經驗,并汲取失敗教訓,結合特定工程標準與條件實施全方位分析、考慮,在此基礎上制定經濟、合理、可靠、安全和合理的支護體系。

1深基坑支護技術

深基坑支護形式類型繁多,通常運用鋼筋混凝土作為板樁,也可以選擇運用鋼板通過緊密的方法來予以排列,對于樁中出現的裂縫部位實施灌漿,以此來實現支撐作用。針對地下水位升高,土壤黏性的情況,通常運用鉆孔灌注樁混合水泥攪拌樁防滲墻來進行支護,以提高工程整體質量。支柱支護技術通常運用在邊坡土壤情況相對較好、水位較低區域,而且可以選用打孔樁或者挖孔方式來支撐土拱。鋼板樁實則就是合金鋼板樁支撐,合金鋼板是通過簡便聯合構建而成的鋼板樁墻體,其在鋼板樁實際運用過程中,與其他支護方式相對,操作尤為簡便,并逐步得到大范圍的運用,取得了良好的運用成效。值得注意的是,合金鋼板樁在實際運用階段,地基基礎會發生凹陷變形的情況,而且施工作業期間會出現很大的噪聲,不宜在人口密集區域運用[1]。但是,深層快速攪拌支護技術在實際運用時,將軟土、水泥與生石灰攪拌混勻,可以顯著提高基坑工程的穩固性。

2巖土工程施工中深基坑支護問題

結合先前有關調查可知,巖土工程深基坑支護作業存在的問題主要有以下三點。首先,前期勘查工作不科學。在進行深基坑支護方案設計之前,需要深入施工現場進行巖層結構與水文環境的勘察工作,并進行土體取樣,為設計支護方案提供依據。事實上,一些企業在施工之前并未進行實地勘察,土體取樣也不具備代表性,導致支護方案設計質量和后期作業施工水平大打折扣。其次,力學參數的精準性不足。在巖土深基坑施工階段,假使計算出來的力學參數不夠精準,易于引發后期支護結構承載力喪失[2]。最后,施工技術水平不足。部分施工技術人員并未熟練應用深基坑支護技術,直接影響了支護施工水平與質量。因此,支護結構變形問題表現為兩個方面:水平變形和豎向變形。當基坑開挖較淺時,支擋結構的變形主要為向基坑方向的水平變位,地表隨之變形,隨著開挖深度的增加、土體自重應力的釋放增加,地表變形的范圍增大,變位增大;支護結構墻體有所上升或下沉,使插入坑底深度發生變化。支擋結構水平變位的大小主要取決于基坑寬度、開挖深度、地層性質、支擋結構剛度和入土深度。基坑的暴露時間、設置錨桿的及時性和位置、錨桿施加預應力,對減少支擋結構的變位起重要作用。

3確保巖土工程施工中深基坑支護安全的措施

3.1做好施工前期勘察工作

在具體實施深基坑支護作業施工之前,要將各項準備工作落到實處,預防后續施工出現安全隱患。首先,針對施工周邊環境實施全方位的勘察,并熟悉基層設施、管道與管線所預留的部位等且記錄在案,為之后的深基坑支護作業順利實施奠定基礎。此外,提取土樣時,需要選擇具有代表性的土壤進行樣品質檢,依照質檢成果來設計支護方案。其次,加強水文地質勘查,從而深入了解深基坑所屬區域的水位變化、補給情況,從而使深基坑支護施工安全規范化。最后,做好施工區域的巖土勘察工作,并設置勘察點,落實各項檢測工作,從而使巖土工程深基坑施工得以井然有序實施。另外,在支護樁施工階段,結合施工環境和巖土工程結構情況,計算相應的力學參數,從而設計出來相應的樁型,隨即將樁截面和長度計算出來,預防影響支護樁的正常使用,保障支護樁的承載力達標[3]。值得注意的是,需要嚴格依照巖土工程施工規范標準與支柱樁功能來實施,并嚴格依照經濟實用性原則來科學規劃多邊形、矩形與圓形樁。

3.2樹立全新的深基坑支護設計理念

在深基坑支護技術高速發展的形勢下,深基坑支護施工數據的搜集水平得到顯著提升,并逐漸找到了支護結構的受力規律,為進一步優化深基坑支護結構設計理念奠定了堅實的基礎。所以,解決深基坑支護結構設計問題時,設計人員務必要樹立全新、先進的設計理念,施工單位需要構建健全的信息化反饋機制,運用先進的設計方式來保障深基坑支護結構的設計水平,為后續施工打下堅實的基礎。

3.3科學處理邊坡變形問題

委派專人檢測邊坡情況,一旦發現偏差,需及時糾正。施工單位要實時管控施工現場的具體情況,預防發生欠挖或超挖現象。施工現場管理務必要做到面面俱到,一旦出現問題,及時予以解決。例如,對于邊坡變形問題,要及時矯正變形部位,一般糾正變形部位要通過人工方式來實施,校正后立即檢測邊坡質量,達標后再進行后續施工。

3.4提升施工人員綜合素質

施工單位要強化施工現場人員的培訓,以提升現場作業人員的綜合水平。施工人員要重視混凝土澆筑質量,混凝土澆筑時間不同,會影響工程施工質量。澆筑混凝土時,如果氣溫過高,會使得內部結構在短期內不能凝固,表面會由于濕水不夠而出現變形,所以在條件允許的情況下,要選擇在低溫或者陰天進行澆筑,預防因為不合規操作而使得質量大打折扣[4]。此外,設計人員需要不斷積累施工實踐經驗,以保障設計出來的支護結構更具實用性。

3.5維護支護樁身結構的完整性

為了進一步確保巖土工程深基坑支護的安全可靠性,來維持巖土工程支護樁身結構的完整性,要注重樁身混凝土結構的密實性,科學灌注樁。在具體施工中,優先選擇質量、綜合性能好的混凝土原材料,以便管控后期施工,最終保障樁身混凝土結構的荷載、彈性與強度。樁身混凝土加固技術方式主要有間接、直接加固法,后者涵蓋黏貼纖維增強塑料、粘結鋼板與混凝土截面等。擴大混凝土截面施工方式的適應能力強、施工工序簡單,可以通過適當加大混凝土界面來提高混凝土結構的密實性。黏結鋼板也會被應用在靜力樁中,其施工速度相對較快,而且樁身外觀不會受到任何影響[5]。粘貼纖維增強塑料適宜運用各類受力性質的混凝土,以顯著提升樁身結構等級。前者主要是在使用時運用預應力、加大支撐的方法,其中預應力加固的效果最優,可以顯著降低加固構件的應力,來調整樁身混凝土結構的承載能力。

3.6加強施工協調與監測

在巖土工程中,施工單位需要強化全面管理,監控并協調好施工階段的各項工作,指導施工隊伍施工規范合理化,預防由于疏忽而引發安全事故的出現。此外,為了從根本上避免土層變形問題,施工單位必須全方位監測施工周邊土層變形的實際情況,一旦周邊土層存在變形的情況,需要及時運用行之有效的對策來進行相應解決。具體運用深基坑支護技術時,施工人員需要嚴格依照規范標準來有條不紊地予以實施[6]。

3.7重視觀測變形和及時補救

變形觀測在工程發展的過程中一直發揮著重要的作用,其中基坑邊坡變形觀測、周圍建筑變形觀測和其他觀測方式都發揮著重要的作用。在實際施工過程中,大家可以通過監測數據來了解土方開挖和深基坑支護的具體情況,這樣也就能在第一時間分析產生變形的原因。如果遇到復雜的大型工程,大家需先采用專業的論證方式進行研究,并為降低工程造價提出有效的策略。排樁支護為最常用的支護方式,其操作簡單,而且不需要耗費很多成本,一般被應用于7~15m的深基坑工程中。采用該方式,不僅工程剛度較大,而且使用過程中有較強的抗彎能力,也不會在使用過程中出現擠土現象,最終不會對周圍環境產生影響。

4結語

要想確保巖土工程深基坑支護施工的安全可靠性,確保樁基礎施工水平與質量,要進行必要的施工勘查工作,精準計算力學參數,設計完善的施工方案,并做好深基坑開挖施工,全面優化支護施工技術,并嚴格管理控制支護樁施工作業。

參考文獻:

[1]綦帥帥.討論巖土工程施工中深基坑支護問題[J].江西建材,2019(10):166,168.

[2]潘凱.巖土工程施工中深基坑支護問題研究[J].中國標準化,2019(16):106-107.

[3]溫樹錦.試論巖土工程施工中深基坑支護問題[J].西部資源,2019(3):98-99.

[4]辛雪瓊,畢吉嵩.巖土工程施工中深基坑支護問題探究[J].科技風,2019(6):109.

[5]丁聲敏,康愛群.巖土工程施工中深基坑支護問題探究[J].世界有色金屬,2016(1):34-35.

[6]楊穎.巖土工程施工中的深基坑支護問題[J].工程建設與設計,2020(6):34-35.

作者:楊作青 單位:甘肅西部巖土工程有限責任公司工程師