辽宁省冶金地质勘查局四0四队 辽宁省辽阳市 111000
摘要:经济社会的飞速发展带动了建筑行业的全面进步,近年来我国的建筑工程不断增加,规模不断扩大,隧道工程、高层建筑以及地下工程不断涌现。其中应用极为广泛、作用较为突出的是岩土工程的深坑基支护施工技术,它为建筑工程争取了大量的可用面积,为国家节约了大量土地,因此在建筑行业中也发挥了重要的作用。但是该项技术也有一些不足之处,需要不断完善。
关键词:岩土工程;深基坑;支护施工
1深基坑支护技术介绍
中国幅员广阔,地质环境杜洋,岩石工程的差别也较为显著,这种差异具体表现为岩体和土地的强度不同,压缩性能不同,应力性能也不同,因而岩石工程具有较为显著的区域性特点。受不同地质环境的影响,岩石施工存在各种问题,因而施工参数、施工工艺都要随之调整。此外,岩石工程施工还必须对地基进行处理,对基坑进行维护,因而必须注重对深基坑支护技术的提升。
岩石工程中应用较为普遍的的深基坑技术包括钢板桩支护、深层搅拌桩支护、排桩支护等,具体情况如下:
1.1 钢板桩支护技术
由带锁口或者钳口的热轧型钢制成钢板桩,多个钢板桩彼此连接形成钢板桩墙,主要用于挡土和防水,其中常用的有U形、Z 形和直腹板形几种。钢板桩支护技术的优点是施工简单,应用范围大,缺点是容易导致影响到周围低级,引发变形或者噪声震动,通常不用于人口密度较大的地区。还有一个问题,钢板桩自身刚度有限,如果周围支撑物件设置不当就会导致变形加剧,因而深度超过7厘时,一般不予采用。采用时必须考虑对周围环境和土壤的影响。
1.2 深层搅拌桩支护技术
即以水泥和石灰为原材料进行固化,使用机械对软土和固化原料进行深层搅拌,使软土通过硬化处理具有整体性和稳定性,进而形成强度较大的桩块。深层搅拌桩支护一般表现为格栅,通常用于基坑深在7米以下时,利用水泥的不透水性实现土防水防渗的功能。深层搅拌桩支护技术能够凭借搅拌自身的重力抵抗侧向力,内部无需支撑,因而成本较低、施工便利,也不需要水泥之外的其他原材料,因而经济效益较好。
1.3 排桩支护技术
这种技术依靠的在柱列间设置钢筋混凝土挖孔和冲灌注桩,从而起到挡土的作用。桩柱之间保持一定的距离,保持一定的疏密程度。这种支护技术刚度较强,缺陷是桩柱之间的连接必须依靠钢筋混凝土帽梁进行加固,从而防止地下水和沙粒回流,为规避这个问题通常采用高压灌浆,还需要配置搅拌桩和旋喷桩等辅助措施。排桩支护技术无需人工介入,没噪音,不影响周围的环境及土壤,且成本低廉,因而应用极为广泛。
2深基坑支护的类型及应用
2.1 自立式支护,这种支护技术常用于地质条件良好的工程,基坑内不设置支撑构建,对机械运行和地下施工较为有利。缺点是水平位移较为明显,因而成本较高。
2.2 桩锚支护技术,常用于土层条件较好的工程。如果工程基坑深度较大,岩石的锚杆需要设置的固定的系数。
2.3 排桩内支撑支护技术,通常采用钻孔灌注桩。依据平面形状的差异,基坑内部支撑不见的设置方式也不同。
2.4 喷锚支护技术,材料是钢丝网、锚杆和混凝土,常用于人工填土工程,不能采用细沙,基坑深度要控制在12米以内。
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3深基坑支护常见施工问题
3.1设计不合理
在对岩土工程深基坑支护施工进行设计时,需要应用专门的公式对支护结构压力、安全以及工程质量等因素进行综合计算,提高支护施工的适应性。但是就实际情况来看,在用公式计算时,适用范围多为简单结构以及深度较浅的基坑,对于弯角多、含水量大、体量大以及深度深的基坑工程来说计算结果精度低,进而对施工效果产生影响[1]。例如会导致内摩擦角度过大,或者改变静距离,降低支护结构的稳定性与安全性。一般来说细长结构深基坑支护稳定性比极高,对于长宽比较小的岩土工程因为设计不合理,经常会出现坑内位移问题,使得基坑开挖空间过于狭窄,影响支护结构的正常施工。另外,在计算时物理参数选择不当,也会加大对基坑结构与土质特点计算分析的难度,影响工程结构设计的合理性。
3.2取样不完整
在岩土工程深基坑支护施工设计阶段,需要对基坑土样与石方进行取样分析,确保工程设计的合理性。即以岩土工程深基坑支护规范要求为依据,利用钻探取样的方式对深基坑进行全面勘察,在整体上掌握深基坑结构特点。但是在实际施工过程中,很多施工单位为降低造价、缩短工期,在取样阶段随意减少取样数量,缩小取样范围,导致取样分析不彻底,取样分析结构不能代表岩土工程深基坑地质与结构特点,影响施工方案的设计效果,拉大了设计方案与工程实际之间的距离[2]。
4岩土工程深基坑支护施工技术优化措施
4.1优化支护施工设计
为提高岩土工程深基坑支护施工技术落实的有效性,必须要从设计阶段进行优化,选择合适的计算公式,提高计算方法应用的精确性。并且,要在严格遵循国家相关规范基础上,对传统设计理念进行优化,即从工程建设现状出发,选择最为合适的设计方法。施工设计时除了要基于传统理念建立真实信息反馈动态系统外,还应加强对结构变形的控制,做好地面超载情况的计算与确定,并合理转化平面效应与空间效应[3]。另外,设计时还要加强对各影响因素的研究分析,从综合角度出发,提高设计方案的合理性,并在施工过程中不断调节,提高深基坑支护施工效果。
4.2优化基坑开挖施工
对于岩土工程深基坑施工,应采取先支护后开挖的施工方式,在实际施工中要尽量缩短建筑深基坑暴露的时间,提高支护结构施工的后期效果。并且,为提高支护结构施工质量,还应保证整个开挖过程的连续性。另外,深基坑开挖时土方的堆放与运输也是重点管理内容,避免将开挖土方堆放在深基坑周边,按照相关要求开挖土方至少要距离基坑2~3m,应由施工人员来计算安全距离,并控制好土方堆放高度,确保其不会对基坑支护施工造成影响。
4.3优化支护降排水施工
降排水处理是岩土工程深基坑施工的重要环节,尤其是在水下施工的工程,很容易出现流沙与管涌问题,情况严重的甚至会出现护壁土体塌陷的问题,不但会影响正常支护,同时也会增大安全威胁。因此,岩土工程深基坑施工时,要避免在水下施工,积极做好降排水处理,一旦发现地下水超过基坑表面,立即采取措施降水施工,确保基坑底部的干燥性,提高施工环境的安全性,并且可以增强基坑底部的稳定性,提高深基坑土体固结性以及地基结构的抗剪性能。另外,为便于机械设备的应用,还需要对施工便道进行加固处理,这样可以满足大型挖掘机械的进场通行,避免受机械荷载影响造成的坍塌,对提高工程施工安全性具有重要意义。
5结束语
深基坑支护施工是岩土工程建设的重要环节,其在施工时受各方面因素比较大,虽然目前有更多新型理念与技术被应用其中,但是还存在一定不足,需要专业技术人员进行更为深入的研究,结合工程施工特点,从多个角度进行研究,争取不断提高设计、施工以及管理等方面的控制效果,争取不断提高工程施工质量。
参考文献:
[1]严元.论岩土工程深基坑支护施工技术措施[J].城市建筑,2012,15:56+58.
[2]石连礼.岩土工程深基坑支护技术研究[J].广东科技,2014,Z1:117-118.
[3]任艳秋.论岩土工程深基坑支护施工技术措施[J].黑龙江科学,2014,03:52.
论文作者:姜延洋,王朝国
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/7
标签:基坑论文; 深基坑论文; 岩土工程论文; 技术论文; 结构论文; 工程论文; 钢板论文; 《防护工程》2017年第10期论文;