广西壮族自治区三一〇核地质大队 广西 桂林 灵川 541213
【摘 要】本文以基坑稳定性为分析对象,并对环境岩土工程深基坑支护施工中存在的问题进行了分析,结合实际情况,对环境岩土工程深基坑支护施工技术措施进行了探讨。
【关键词】基坑开挖;环境岩土;工程
一、前言
施工技术是施工企业生存和发展的基础性资源,环境岩土工程深基坑支护施工技术是在环境岩土工程中不容忽视的重点。只有将技术管理融入到技术管理中,才能不断提高施工技能和技术管理的水平,有效促进工程的持续发展。
二、基坑稳定性分析
1、基坑底卸荷回弹(隆起)
基坑开挖是一种卸荷过程,开挖愈深,初始应力状态的改变就愈大,这就不可避免地引起坑底土体的隆起变形,有的甚至可能由于受到过大的剪应力而导致基底隆起失效。在软至中等强度的粘性土(Cu=12~50KPa)中进行深基坑开挖时,基坑底抗隆起稳定性可按下式进行验算(计算模式如图2-1所示):
2、基坑底渗透稳定性
如果基坑在粘性土中开挖,且坑底下有承压水存在时,当上覆土层减到一定程度时,承压水水头压力便冲破基坑底板造成渗流(或突涌)现象。基坑底抗渗流稳定性可按下式验算:
为使基坑底不因渗流而丧失稳定性,一般要求≥ 1.2如果验算的<1.2,应采取必要的措施,如降水等。
3、基坑流砂问题
当基坑底以上粘性土中夹有砂或粉土,且地下水位较高,基坑开挖揭露这些夹层时;或者当基坑底部为砂土或粉土、随着基坑开挖加深,水力坡度加大,当动水压力超过砂土或粉土颗粒自重使土颗粒悬浮时,砂或粉土与水一起涌出基坑中,便产生流砂现象。是否产生流砂现象可按下式验算:
当实际水力坡度I大于Icr时,将发生流砂现象,实际中还要考虑一个大于1.0的安全系数。影响流砂现象的因素较多,主要是土的颗粒级配、结构及埋藏条件等。当深挖时水力坡度超过临界水力坡度,又具有以下条件时,就更容易产生流砂现象。
4、基坑边坡整体稳定性
在房屋建筑与构筑物的基坑开挖中,在没有采用支护结构之前,基坑边坡(一般为粘性土)整体稳定性一般采用极限平衡理论中的条分法(多采用瑞典条分法)进行估算,从而可确定最危险的滑动面。对于采用支护结构的基坑,稳定性验算仍采用条分法,验算时应将支护结构所产生的抗滑力矩计入总的抗滑力矩之中。
三、环境岩土工程深基坑支护施工中存在的问题
1、边坡修理达不到设计、规范要求
常存在超挖和欠挖现象,一般深基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护的砼初喷工序。而实际开挖时,由于施工管理人员不到位,技术交底不充分,分层分段开挖高度不一,挖机械操作手的操作水平等因素的影响,使机械开挖后的边坡表面平整度,顺直度极不规则,而人工修理时不可能深度挖掘只能就机挖表面做平整度修整,在没有严格检查验收时就开始初喷,故在挡土支付后出现超挖和欠挖现象。
2、支护设备和开挖的基坑配套不完整
支护设备本应当完全与开挖的基坑配套设备完整配搭,但是由于出现两种情况,施工单位应当做好相应的准备。相比较来说,挡土支护技术含量较高,且整个施工过程的管理工作开展起来较为复杂,土方开挖的方法就较为简单,组织运行的工作也较为轻松。在土方开挖法进行时,却往往会因为进度慢而加快建设步伐,却没有坚持质量和安全首位,所以容易出现问题。
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3、施工过程与施工设计的差异大
深基坑支护工程施工中,深层搅拌桩的水泥掺量常常不足,这就会影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也并不少见,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。
4、防护工作不及时
在深基坑支护施工过程中,防护工作有时做的不及时、不到位,经常会给工程建设带来损失。在工程建设期间,经常会出现大的变形或者是大面积的滑动情况,这些情况的恶化是由于施工过程中变形监测不到位,没有及时的发现问题,制定相应的施工防护方案,造成了变形滑动的恶化。
5、基坑土体取样不完全性
为了得到科学合理的土体物理力学指标,使支护结构的设计更好地保证安全性,在进行深基坑支护结构设计前就要先对地基土层取样,做好分析。取样要按照国家的相关规定在将要开挖的深基坑区域内进行。因为抽取的土样是随机的,并不能完全代表整个区域的值,而且因为地质构造的复杂多变,所以得到的数值设计出的支护结构与实际的地质情况还是有出入的。
四、环境岩土工程深基坑支护施工技术措施
1、提高深基坑支护工程设计理念
根据我国环境岩土工程深基坑施工技术发展,支护结构实际受力随着环境岩土变化转变的规律,从而完善我国深基坑支护结构设计。由于我国没有统一的支护结构设计规范,实际的土压力分布通常按照郎肯理论以及库伦理论确定,支护桩一直引用“等值梁法”计算,从而避免施工方法和实际设计的缺陷。由于郎肯理论和实际计算结果存在很大的差异,缺乏经济性和安全性。因此,新形式下,深基坑支护结构施工技术必须结合生产施工实际,引进国内外先进的设计理念,摆脱“结构荷载法”的制约,建立起以检测为主体的信息动态设计体制。
2、增强变形观测力度,提高施工质量
环境岩土工程深基坑支护施工变形观测主要有:周边建筑以及地下管线变形观测、基坑边坡变形观测等。通过对数据的具体观测,及时了解土方开挖在环境岩土工程支护设计中的应用情况;通过相应偏差分析,了解土方支护设计在实际中的应用情况,从而正确分析偏差,及时了解深基坑土体变形情况,以及对土方开挖影响的沉降。对于设计偏差,施工时应该及时修改参数,对施工部位进行恰当的控制和补救。在环境岩土工程施工中,为了更好的保障现场变形数据及时、可靠、准确,观测人员在施工观测中应该严格按照施工预定,进行精细的测量,从实际中保障测量质量。在施工中一旦发现问题,及时分析原因和防治,从而稳固施工设计方案,保障施工进程。对于复杂大型的基坑工程,可以采用专家论证的方式,降低造价危险系数,保障施工安全。
3、提高环境岩土工程深基坑支护施工质量
环境岩土深基坑支护施工必须做好过程控制,当过程环节出现问题时,及时纠正补救。因此,在环境岩土工程施工中,必须做好管理控制。从领导监督保障施工质量。在施工中,严格按照相关设计方案,进行精细的管理控制,从而确保施工质量。在施工之前,施工人员首先要对施工流程熟悉,按照施工图纸、施工环境以及地质资料等因素,规划施工进程,保证降水时正常工作。在施工时,施工单位应该明确任务和目标,做好锚杆位置摆放,长度、数量、型号设计,增加钢筋范围以及放坡系数等,从而确保专家审核。坚持分层分段开挖和支护,让土方开挖顺序和具体方法、设计结合,遵循相关深基坑开挖原则,减少不规范开挖现象发生,从而有效缩短基坑开挖无支撑暴露的时间,保障开挖的对称性和均衡性,从根本上合理利用开挖控制力度。
五、结束语
从实践出发对当前环境岩土工程深基坑支护施工技术管理中所遇到的问题以及措施等相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析,技术管理工作的主要任务是运用管理的职能和科学的方法,促进技术工作的开展。
参考文献
[1]王建清.探讨环境岩土工程施工中深基坑支护问题的分析[J].科技风,2010
[2]王凯.地质条件下环境岩土工程中深基坑的施工技术浅谈[J].大科技?科技天地,2011
[3]刘新南环境岩土工程中深基坑支护问题的处理措施[J]工程科技,2009
论文作者:韦应斌
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第4期
论文发表时间:2016/8/22
标签:基坑论文; 深基坑论文; 环境论文; 岩土工程论文; 流砂论文; 结构论文; 现象论文; 《低碳地产》2015年第4期论文;