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岩土工程深基坑支护技术分析

2021-11-23阮林迅

中国房地产业·中旬 2021年4期
关键词:支护技术岩土工程深基坑

阮林迅

【摘要】如今,随着土地资源的紧缺,地下空间的开发及旧城改造等项目正处于高速发展阶段,近年来基坑支护工程正在往深度大、场地条件复杂(如:临近高铁、燃气管、大型建筑等)、形变控制更严格、限额设计等更新、更复杂的方向发展。人们对工程质量和安全系数的需求日益增高,对施工企业调查以及对建筑的深基坑支护技术要求也越来越高,本文将针对岩土工程深基坑支护技术类型、要点、加强措施等方面进行了详细分析,具体包括土方开挖、锚杆施工;注重结构选型、强化技术设计等。

【关键词】岩土工程;深基坑;支护技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.086

随着经济社会的发展和城市化扩大,房地产业随之得到发展,建设工程项目日渐增多,建筑技术和施工处理是保证基本建设质量的首要前提。另外,人们对工程质量的要求也越来越严格。建筑行业的逐步扩大,在一定程度上促进了深基坑支护技术的发展,为岩土工程提供了技术保障,从而大大提高了工程施工完成率。

1、岩土工程深基坑支护技术类型

1.1钢板支护技术

使用一个密封的链或其他平面钢桩,因为许多钢桩相互连接形成一个厚钢板桩墙。这种钢板桩墙是为了起到保护作用而组成的,国内常用的是拉森钢板桩,分为Ⅲ~Ⅵ不等,常见长度一般为6、9、12、15、18m等。

1.2深层搅拌桩支护技术

这类项目主要是由水泥和石灰为原料。用机械搅拌土壤和原料,采用特殊工艺对松软土壤进行强化。操作后,土壤变得更牢固、更稳定,能有效提高土体的粘聚力及内摩擦角,提高土体的自稳定性。

1.3排桩支护技术

这种技术主要用于钢筋混凝土柱间开挖和灌溉技术,所以它能起到等效地下连续墙的作用。桩间需根据不同的设计要求采用插钎挂网喷混等方式加固及保护桩间土。

2、岩土工程深基坑支护技术要点

2.1土方开挖

土方开挖是岩土工程运用深基坑支护技术的主要方面,为了保证土方开挖技术实施,有效提高开挖速度,在开挖之前要研究施工现场,制定出施工方案,在施工计划一定要秉持“零污染”为标准进行施工,以施工安全概念为核心,尽量减少对周围建筑物的影响。开挖方法而言,主要是分层开挖、分层防护,定位应基于机械挖掘。用车辆将挖出的土运送指定放置地点。在开挖现场做好防尘工作,加强防尘处理,采用喷淋和覆盖,减少开挖过程中产生的粉尘。同时,在保证安全的前提下,要加强对坑顶形变、支护结构、地下水变化、周边构筑物位移等状态的监测,并保证开挖的效率。

2.2基坑支护

由于基坑工程具有较强的概括性、偶然性、危险性较大,受环境条件影响较大,所以在基坑支护过程中,需要确实做好支护结构的设计。一般而言,在设计中应充分考虑坑壁岩土体工程力学性质,地下水分布信息,周围构筑物如楼房、车站、道路等荷载及其形变控制要求;综合上述条件选择适宜的支护形式及规格。例如,采地下连续墙的方式作为支护结构的挡土墙,其厚度通常在600-800mm,由于是针对解决在软土地区地下水高的问题,因此受现代建筑工程行业广泛的应用[1]。

2.3锚杆施工

锚杆施工这种方法是为了提高深基坑支护的牢固性,不断强化深基坑支护结构的承载能力。而锚杆施工是使用最广泛的方式,连接的一端地脚栓与基础深基坑,而另一端应确保它有一个强大的承载能力,最后可以有效地满足锚施工的需要。在进行深基坑施工时,由于锚杆施工工艺较为复杂。由于涉及的工艺参数较多,且难以控制,因此在锚杆施工中需要找到较高的技术参数,为顺利实施锚杆层打下基础[2]。

2.4被动区加固

在中国沿海地区及软土发育地区,此类场地通常发育含水率较大、重度较大,黏聚力低的软弱土层,伴随地下水稳定水位较高的地质情况。基坑开挖过程中易出现突涌、隆起等情况。在基坑设计时应充分考虑被动区土体加固措施,通常采用搅拌桩等方式加固被动区。在被动区加固设计时,除必要考虑的土体参数及加固措施之外,应充分考虑不同施工工艺(单轴、双轴等)及材料添加剂(速凝剂、水下混凝土)对被动区加固的实际效果及到达加固效果所需时间。

2.5混凝土灌装支护

在钻孔灌注桩支护施工中,严格按照施工顺序施工:基坑反坡及防护栏杆→放坡开挖基坑和施工排桩(支护桩+冠梁)→开挖至基坑底设计标高→施工集水井、排水沟→组织基坑支护验收工作。支护桩采用跳桩开挖,隔两根桩挖一根桩,开挖桩浇筑混凝土完成,且强度达设计强度的70%后,方可开挖邻近支护桩。桩孔开挖过程中,若出现涌泥、流沙等情况,立刻停止开挖,在桩周注浆加固并达到处理效果后,方可继续开挖。在桩、冠梁施工完成,且强度达到设计强度的70%后,方可进行工作坑内土体的开挖。

3、加强岩土工程深基坑支护技术的措施

3.1注重结构选型

在支承结构的选择方面,由于不清楚安全级别要求,很难结合周围的环境和地质条件的来挖掘基坑,基坑的深度不确定性,导致所选择的支护结构很难满足实际情况的需要。支护结构的选择有很多影响因素,如基坑深度、形状、地下水条件、以及周边环境对基坑变形是否有所影響、支护结构破坏的后果、地下结构和基础的主体形式及其施工工艺和基坑尺寸和形状等,因此,分析加强岩土工程深基坑支护技术应考虑这几个方面。例如,在土钉墙支护结构中,常见的结构类型有单型、预应力锚杆组合型、水泥土组合型、微桩组合型土钉墙。地下水位以上基坑或降水后非软土基坑要采用土钉墙技术,基坑深度应小于12m。如果是用于淤泥基坑,基坑的深度应该低于6米,它不能在高水位砂土层土壤和碎石区域施工。非软土地基坑采用微桩复合土钉,基坑深度应小于12m。如果是淤泥型非软土基坑,基坑深度需在6m以下。此外,应注意如果基坑潜在建筑物基础和地下管线,则不能采用土钉墙作为支护结构。

3.2加强施工安全

保证工程的安全始终是首要任务,不容忽视。只有保证深基坑支护的安全,才能确保证土工程项目的完成。为了减少施工安全问题的发生,首先,需要所有的施工人员对加强深基坑施工中安全问题的重视度,切实做好施工工程调研,做好建筑工程的研究,结合分布在建筑工地,地下管线的走势,道路等环境因素,在保证安全的前提下,优化调整深基坑施工设计并保持施工技术公开,以保证在问题发生前调整方案。其次,利用好BIM技术,确保施工方案中出现真实的各项设计参数,以满足安全施工的需要。

3.3强化技术设计

施工过程中要针对深基坑支护结构,科学、合理强化原有建筑设计方案。优化的深基坑支护技术可以确保施工现场的安全性与稳定性,也可以保证建设工程的质量符合工程标准。同时,设计师一定要在工程施工之前,对施工区域及周边地质进行调查,要对土壤进行抽样研究,要确保不同的数量和不同的质量,以确保调查结果的准确性,之后,在得到对地质环境的分析结果后,进行设计和施工的支护结构做出科学的设计。

3.4突出过程管理

结合真实的施工情况,深入分析岩土工程工作,制定有效的深基坑支护方案,做好施工前的准备工作,合理安排人力、物力、机械设备。要有针对性、有计划地开展施工信息公开,明确施工中应注意的核心问题和重要施工技术。要在深入了解图纸的基础上,推进深基坑支护施工的质量控制,减少建筑质量问题和安全事故的发生概率,减少对整个建设项目的负面影响。

结论:

在如今的时代下,建筑行业是关系民生的行业,是社会未来发展的重要组成部分,人们在日常的工作和生活中,都离不开建筑,从而也突出土木工程的重要性,而深基坑支护是每一个工程施工的第一步,也是最为重要的一步。推进深基坑支护技术的演进,才能提高施工质量和速度。

参考文献:

[1]杨夺.矿山岩土工程深基坑支护技术与勘查技术研究[J].世界有色金属,2020, No.559(19): 203-204.

[2]于鑫忠.岩土工程深基坑支护技术研究[J].区域治理,2019,000(001):265.

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