基坑支护的关键技术分析论文_邓方圆

基坑支护的关键技术分析论文_邓方圆

邓方圆

海南鲁郓基础工程有限公司 海南省海口市 570100

摘要:基坑支护作为建筑工程施工过程中十分重要的环节,对工程整体质量而言发挥着举足轻重的作用,因此在工程建设中应当根据当地岩土水文及工程实际情况选取合适的基坑支护模式,并加强对施工过程关键技术的管控。本文首先介绍了基坑支护的基本特点,然后详细分析了基坑支护的关键技术要点。

关键词:基坑支护;关键技术;分析

随着建筑工程行业的蓬勃发展,高层建筑已然成为当前的主流趋势,这给基坑支护提出了更高的要求,许多建筑的基坑深度高达20m以上,因此基坑工程是整体工程质量的根本保障。基坑在开挖过程中,由于应力状态的改变,土体本身容易发生变形位移,导致塌方事故,因而需要对基坑进行支护作业,从而保证基坑的稳定性。

一、基坑支护的基本特点

基坑支护在基坑开挖过程中扮演着不可或缺的角色,随着建筑行业的快速发展,基坑支护也逐渐呈现出基坑深度广、地质环境杂以及支护种类多等特点。

(一)基坑深度越来越广

随着高层建筑逐步成为当前行业发展的主流趋势,基坑开挖深度大幅度提高,有的甚至达到20m以上,这给基坑支护带来了不小的挑战。现阶段,高层建筑仍将是我国未来建筑发展的重要趋势,为了能够承载高层建筑的重力,基坑深度将会朝着更深的方向发展。

(二)地质情况十分复杂

在工程实施前,专业人员要对基坑工程的土质进行勘探,测量土压,并进行计算。然而在实际勘探过程中难以对地质情况摸得特别清楚,这使得用于计算的土质勘探数据具有一定的局限性和片面性,不能够很好地反映出确切的土壤性质,因此存在着许多的不确定因素,情况十分复杂。

(三)支护方法种类繁多

深基坑支护施工技术在不断的探索和实践中得到了一定的发展,现在已经在我国的建筑业中基本上建成了一套较成熟的根据实际地形、具体土壤特点、投入资金等建立起来的深基坑支护技术体系。现在,我国建筑业中常用的深基坑支护施工方式有土钉墙支护、桩锚支护、深层水泥土墙支护以及钢板桩支护技术等[2],每种支护技术都要根据土层环境和施工条件来确定。

二、基坑支护的关键技术分析

基坑支护结构可以大体上分为土钉墙结构、桩锚支护结构、深层搅拌水泥土墙支护技术和钢板桩支护技术等几种类型,每种类型适用的土质环境及工程实际并不完全相同,因此在工程建设过程中应选择合适的支护结构来确保施工质量。

(一)土钉墙支护技术分析

土钉墙是一种极为常见的基坑支护结构,在进行土钉墙施工作业时,首先要对基坑开挖断面钻孔并预埋提前准备好的钢筋,呈梅花形布置,然后向钻孔中浇筑水泥泥浆从而形成土钉体,并在坡面布置钢筋网将每个土钉体连接起来,最后在基坑面上喷射混凝土,使得土钉墙、砼面板以及原状边坡土紧密结合成为一个整体,从而达到共同受力的目的,在很大程度上弥补了原状土自身强度低的缺陷,使其抗压延伸性和抗剪强度得到较大提高。同时,由于土钉的存在,边坡应力传递与扩散作用得到延缓,因此边坡处于一种渐变性变形,而不会突然性地整体坍塌[1]。一方面,土钉墙支护与基坑开挖能够同时进行,有效地缩短施工周期,而且相比较与桩锚支护来说,该种支护显然更具有时间和成本优势。另一方面,土钉墙支护技术能够适用于不同地质环境的土层,并达到较好的支护效果,可以说这一技术如同万金油一般适用于各种土质环境。

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在运用土钉墙支护技术时,必须特别注重工程的施工质量,严格确保所支护基坑的位移沉降量,其具体分析方法包括以下几个关键控制点:一是对基坑支护的结构参数进行详尽分析,并计算出土钉所承受的内力和抗力,在一定的放大基础上选取大小合适的土钉桩,防止因抗力过大而导致土钉发生形变。二是充分考虑地下水对土钉墙的侵蚀作用,并采用相应的排水疏水措施来进行预防。三是严格对每一步施工质量进行设备监测,只有达到设计标准后才能够进行后续作业,若出现突发状况则需要及时对其进行实时调控。

(二)桩锚支护技术

桩锚结构是一种重要的基坑支护形式,特别是在深基坑支护中起着举足轻重的作用,可以支护20m以上的深基坑。桩锚支护结构是在土坡层中通过钻孔灌浆或者模板浇筑的形式来成桩,可根据设计需求或实际情况来确定桩密度,然后在每根桩上设置锚杆来加以固定,使得桩锚与变坡层形成一个有机整体,防止基坑边坡侧滑或塌落。与传统重力支护相比而言,桩锚支护结构能够适应各种地质环境,尤其是对于一些软土地基的基坑来说,这种支护模式能够在很大程度上抑制边坡土层侧滑,极大地保障了施工安全,例如三峡大坝二级船闸的基坑支护就是采用这种方式。

桩锚支护技术主要是由锚固支护体系和围护体系两个方面组成的,在施工过程中必须结合这两个方面统筹考虑,找出可能影响施工质量的各种因素,并通过分析计算支撑桩的具体参数,例如承重力、直径、深度等,然后根据土层情况和设计要求进行桩锚作业,值得一提的是,每根支护桩必须达到设计要求后才能够进行基坑开挖,切忌不对支护桩进行监测就直接开挖,这样极易因桩锚还未定形而造成坡面侧滑。

(三)深层搅拌水泥土墙支护技术

深层水泥土墙支护技术是利用高压灌浆泵将水泥、固化剂注入到软土坡面之中,并且通过外界对其进行充分搅拌,使得水泥与软土坡面发生物理固化反应,从而形成一面稳固的水泥土墙来达到支护基坑的作用。同时该项技术可以和桩锚支护联合使用,将水泥土墙面同支护桩进行搭接,使二者共同对基坑进行支护,特别是对于软土地层深基坑支护有着十分明显的效果。

深层搅拌水泥土墙支护技术需要根据当地土层的水文地质条件来合理地设计水泥土墙的各项工艺参数,并对施工质量进行严加控制。一方面,要根据相应的行业标准和设计要求对每一批次进场的原材料进行检查,杜绝滥竽充数,以次充好的情况发生,切断质量问题发生的源头,从根本上保障施工原材料的质量。另一方面,应将工程项目进行分解处理,将质量控制渗透至施工过程中的每一环节,一切的施工质量标准均按照设计单位的图纸施工,一旦发现质量水平不过关的工序,马上责令整改,务必保证工程建设的整体质量。

(四)钢板桩支护技术

钢板桩支护技术是目前快速发展的一项基坑支护技术,其工艺流程首先是利用打桩机械将钢板吊装至插桩点进行插桩作业,并且一定要将锁口对准。然后对插入的钢板桩进行支撑作业,之后对外墙、底板进行浇筑并养护一段时间,等到养护周期达到之后再对支撑进行拆除,从而形成极具稳定性的钢板桩支护。

钢板桩支护在施工过程中要对施工过程进行实时监控,保证施工质量,具体一点来说包括以下几个方面。一是要监控地层水位同基坑底板之间的相对位置,并定时采取相应的排水措施两降低水位;二是在打桩过程中要采用合适的打插方式来确保钢板桩的标高、转角密封等位置满足设计标准;三是在打桩过程中一旦发现土层位置变化或出现裂纹等变形情况,应当立即采取灌浆的方法对其进行处理。

总而言之,随着我国建筑行业快速迅猛的发展,各种各样的建筑物将会层出不穷,同时未来建筑还将继续往地下发展,因此在基坑作业过程中必然要运用到基坑支护技术,可以说这既是当下严峻的挑战同时也是未来发展的机会,因此我们在运用这些基坑支护技术的过程中要从实际出发,真正做到既满足土层地质条件,又能达到设计需求,从而更好地推动整个行业的发展。

参考文献:

[1] 杨羽. 建筑工程中深基坑支护施工技术的应用分析[J] 建筑与装饰,2016(03)

[2] 薛剑茹,杨得志. 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J] 建筑科学,2016(07)

论文作者:邓方圆

论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期

论文发表时间:2018/9/6

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