沿海砂质土地区深基坑支护技术的应用论文_茅亚丽

沿海砂质土地区深基坑支护技术的应用论文_茅亚丽

摘 要:本文主要探讨了位于我国珠海市的某地区的砂质土地区深基坑支护技术的应用,在进行建设的过程中,结合有限元模型以及相应的先进技术,提出了相对完整的新型综合支护体系,在工程结束之后发现,本支护体系能够有效满足我国沿海地区深基坑工程的建设需要。

关键词:沿海地区;砂质土;深基坑;支护技术

时代的发展使得我国的城市化进程越发迅猛,我国沿海地区的城市普遍是我国经济增收较快的区域,但是由于地区土质存在差异,因此其深基坑支护工程普遍面临各种各样的问题,本文就我国珠海市某地区的电力工程的深基坑支护工程建设情况作为核心论述内容,深度探析了在沿海砂质土地区深基坑支护技术的应用。

一、工程实例

(一)工程地质以及水文情况

结合本地区的地质水文情况显示,此处地区的土质为砂性土,地下水位于地表的距离约为6米,施工地点距离海岸线的直线距离大约为8km。此次施工的核心项目就是深基坑支护工程的建设,如果能够成功,那么将会切实有效地完善当前的工程建设。

在进行为期数天的地质调查之后明确:本次施工第一层是地表到地下12.5m-13.4米均为不良级配砂;在第二层则是含有平均厚度为2米的粉质沙土;在第三层则是平均厚度为6m的石灰质粉土;在第四层则是大量塑型粉土。

地下水位普遍在5.5m-5.8m之间,其平均深度为5.65m,在本次基坑需要建设的范围之内的土壤渗透系数是2.5×10-5-4.0×10-4之间。主动土侧压力系数Ka=0.333;自由侧压力系数KO=0.50;被动土侧压力系数Kp=3.00.

(二)基坑支护工程的设计方案

结合相关地质调查报告进行深度分析,明确本次电力工程项目所占据范围普遍为砂质土,其在失水之后常常会产生更大的流动性,所以很有可能对工程整体造成影响,因此需要在基坑边缘设置相应的挡板,用以抵挡流动砂质土的侵扰;结合到交通维护的实际需求,施工现场的支护工作区域并不能过大,所以采用埋入式结构要更为合理,与此同时,砂质土并不具备良好的锚固能力,所以需要在工程基础之上另外设置相应的锚固结构。在对可能对当前工程项目造成影响的因素进行深度探析的前提下,制定了更为符合当前地区的新型工程技术手段,在建立以及专业设计充分契合的形势下,本次工程决定利用H型钢与钢绞线锚索相互集合,用以形成相应的基坑支护骨架,在H型钢之中嵌入相应的方木,用以抵挡可能对工程造成影响的流土。

二、基坑支护方案的选取

本次工程所需要涉猎的面积较为广阔,由于是电站系统,因此需要对其基座作出更为合理的质量控制,同时保证地下水蔓延后不会过滤到基座之中,这样才能够有效维持供电系统的长效运作。由于地区内部普遍为砂质土,所以俨然无法采用现有的基坑支护技术,需要选取更为优质的方法开挖,用以有效解决砂质土所为工程带来的影响。鉴于此,本次方案实现综合基坑支护手法,通过支护桩、方木挡板以及预应力锚索的联合应用来解决当下存在的问题,并且在施工效果方面予以有效验证,以此来为沿海砂质土地区的深坑支护技术提供新型技术支撑。

(一)传统分析方法

传统工程分析方法是结合相应的规定标准来计算挡土墙的高度以及其角度,同时确定相应的支护方案,其主要涉猎到了《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99),《建筑边坡工程技术规程》(GB 50330-2013),《基坑土钉支护技术规程》(CECE 9697)以及有关规定。

(二)有限元分析方法

本次项目所建设的地域土质较为特殊,俨然较为困难,由于项目自身存在的特殊性,因此国外工程所应用的设计标准往往与国内存在差异,鉴于此,本次工程设计将会通过更为新颖的有限元支护体系力学分析手法,这样可以更为精准地计算有关数据,对于当前我国基坑支护技术来看,这俨然是以此全新的尝试,一旦成功,那么必然会为今后沿海砂质土地区基坑支护工程带来推进作用。

结合本次施工工程的现场来看,通过WALLAP弹性有限元分析法来进行数据分析,根据工程的具体设计情况来设置相应的支护高度,分别为0.0m-8.0m,8.0m-10.0m,10.0m-14.5m;支护桩的桩长分别是10m,14m,18m;计算长度:1000.00m,计算宽度:主动侧以及被动侧均为20m,拟定的支护范围是K0+191.682-K0+881.943,其计算参数主要为:

墙体材料:其高度分别是10m,14m,18m;有限元的长度则是0.6mEI=2400kN·m2/m。

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附加荷载:平行边以及垂直边的计算宽度均是50m,荷载取值是10kN/m。

通过计算之后明细,支护桩在最不利荷载的出现处为地下2.5m出,其弯矩大约为65.5kN·m,锚索的最大预应力则是22t,结合相应的计算结果进行分析,最终决定选取两根规格为26的槽型钢梁。

三、施工工艺以及技术需要

根据基坑挡土位置来设置相应的H型钢,其间距为2m,而后在挖方的过程中来将10cm的松木挡板插入到H型钢之中,以此来进行挡土工作,并且在横向挡板和钢桩之间打入相应的楔子,用以保障当横版和土壤之间没有缝隙,做好下述施工准备:

①支护材料:中心圆环区域的支护桩利用45a工字钢,其他部位则是选用规格为26a的槽型钢,各个支护桩之间的间距均为2m。在进行挡土的时候普遍选取规格为10cm×10cm的松木挡板,绞线的规则是12.7mm,模量是1860MPa,支护的共计周期为24d;

②对位于当前施工现场周边区域进行有效防护,尤其是各种道路以及地下防护措施需要进行重点加固;

③尽可能地降低地下水的高度,用以保证后续施工的正常进行;

④结合图纸设计来进行相应的测量,设置相应的龙六板、水平状,同时放出支护位置线。在临近埋设区域设置相应的观测点,用以保证当前支撑基坑的各项设施不会出现变形;

⑤对于建筑物的沉降变形情况进行实时监测。

在施工的过程中需要切实有效地贴合以下技术需要:

①支护桩的施工。

支护桩施工的具体情况按照地质情况来讲,共计氛围两种方法,首先是对于砂质土,并且深度为14m以上的施工情况,通过震动锤沉桩法施工。其次则是深度在14m的断面,此种情况下需要穿越较为坚硬的黏土层,利用旋挖钻来进行配合,用以保证当前锤沉桩来完成相应的支护作业。

②挡土板施工。

挡土板施工的主要材料为10cm×10cm的松木木板,结合现场的实际施工长度以及相应的施工深度,每隔1.5m设置为一个层次,按照步骤安装。

③锚索施工。

在砂质土下面市县锚索成功是保障当前施工成功的重要因素,结合相关实验证明,利用压缩空气来配合潜钻孔能够更为有效地解决此项问题;冲击器内部的高压压缩空气的气压达到了1.0MPa-2.4MPa,其能够充当为当前液压系统工作的重要动力,同时还能够让钻车更为有效地完成相应的工作。

④变形观测。

在施工完成后的变形观测共计花费一周时间,期间对相应的信息进行记录之后形成了相应的观测记录,结合观测内容发现支护最大变形仅有1.3m,并且没有出现任何异常的现象,说明当前工程完全可以投入到使用之中,达成了安全施工的重要目的。

结束语:

在进行长时间的观察之后发现基坑支护体系能够完全满足电厂的建设需要,这就是说明将型钢支护桩、方木挡土板以及预应力锚索相互结合的综合支护体系能够有效降低砂质土壤对于工程造成的影响,结合体系的各个有点来针对性地解决地下水丰富以及土壤颗粒摩擦力过小的问题。综合支护体系不仅仅能够有效满足工程的建设需要,而且还能够让建设单位投入更少的时间及精力,相信在不久的将来,此种深基坑支护技术必然会被广泛应用于我国沿海砂质土地区。

参考文献:

[1]卫国芳.论述建筑工程施工中深基坑支护技术[J].居舍,2019(26):36-37.

[2]张晓滨.探究建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].居舍,2018(30):78.

[3]丁俊男,黄傢巍.复杂环境下深基坑支护工程优化设计[J].现代物业(中旬刊),2018(12):62.

[4]周志勇.建筑深基坑支护施工技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(50):35-36.

论文作者:茅亚丽

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷20期

论文发表时间:2019/12/2

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