岩土工程深基坑支护技术探析论文_林飞

岩土工程深基坑支护技术探析论文_林飞

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摘要:岩土工程施工过程中,注重深基坑支护施工技术大势所趋,施工人员需采取必要的措施来保障工程妥善完成。通过科学基坑支护方式,切实减少工程造价,避免建筑施工活动给环境带来的不必要损失,保障施工活动的顺利开展,从而实现施工方的经济利益。针对深基坑支护施工的特点和技术要求,施工人员务必要认真分析、因地制宜,选择合适的方法保证深基坑支护施工活动的顺利开展。

关键词:岩土工程;深基坑支护;应用

1深基坑支护施工技术概述

当开挖深度达5 m以上或不足5 m但周边环境复杂或地质条件复杂时,土方开挖均需采取深基坑支护。基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑支护总体方案的选择直接关系到基坑及周边环境安全、施工进度、工程建设成本。基坑支护方案既要保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用又要保证主体地下结构的施工空间。基坑支护的方案通常有顺作法和逆作法二种,实际施工中常采用顺作法。基坑支护设计时,应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素,同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。

2深基坑工程的特征

2.1基坑工程涉及面较大

深基坑工程是一个综合性的课题,岩土力学中的变形、强度、渗流三个课题都与此有关,所以处理深基坑工程需要综合考虑处理。引起基坑工程的破坏可以是有的基坑周围土压力造成的围护结构失稳或者强度发生破坏,可以是土颗粒失稳发生流沙现象等造成的破坏,又或者是来自周围土体形变引发的问题。

2.2时空效应对基坑的影响

基坑开挖后,施工周期、基坑暴露时间、开挖土体的空间尺度和深度对地层、墙体原有的平衡被打破,产生变形,坑底隆起,即所谓的时空效应。基本按照分层、分布、对称、平衡及限时的原则来确定基坑开挖施工时支护结构的施工程序和技术参数。与混凝土徐变类似,由于存在蠕变性,随时间的增加,也会使支护体系上的收到的荷载发生变化,土体的强度降低,土坡的稳定性减小,所以,时空效应在基坑工程中不容忽视。

2.3工程量大、工序复杂、施工条件苛等问题

深基坑的开挖深度在 5 米以上,工程量相比其他分部分项工程会多出许多。且施工活动受着天气、施工场地等因素限制,往往需要再较紧的工期内完成,这对施工活动有着严格的要求。基坑工程也对周围环境产生较大影响,所以对周围环境的保护也是在施工活动中必不可少的一环。

3岩土工程深基坑支护施工技术分析

3.1混凝土灌注桩支护施工技术

混凝土灌注桩的详细流程包括:对钻孔的场地进行平整操作、测量放线布孔、挖出排水沟并且布置出泥浆池、使桩机就位、准备好泥浆、用钻机进行钻孔操作、洗孔清孔、布置钢筋笼、浇筑灌注桩水下混凝土。混凝土灌注桩在质量检验上比起其他桩种较为严格,所以在现场施工时,不仅要将施工措施事先规划好落实好,还要对该工艺流程的各环节进行严格把关,严格执行,这样才能确保工程施工过程的顺利进行,并且可以提高工程支护的质量,达到建筑工程预期的目标要求。就混凝土灌注桩施工来看,该施工过程需要做好各种辅助的施工措施,包括测量放线布孔以及对场地进行必要的平整处理、机桩准确定位、泵的提升速度控制等等,这样才能提高混凝土灌注桩的施工质量,使基坑支护达到预期的目标。

3.2地下连续墙

地下连续墙是利用人工或者机械在基坑预设的点进行开挖,并按照设计的尺寸挖出单元的沟槽,再将沟槽拉通,通过预制的水泥浆对沟槽壁进行加固处理,然后在下钢筋笼,划分单元浇筑混凝土形成结构钢筋混凝土挡土墙。由于墙体的整体性强,墙壁较厚,所以其挡水性、抗渗性较强,抵抗土压力和侧向动水压力也较强。可以降低地上建筑物的竖向沉降,也可易得到水平位移和变形,对控制变形有利。

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3.3土钉墙和锚杆支护

近年来较为流行用土钉墙的手法解决边坡的稳定性,性价比较高,方便施工有利于降低成本,因此被较多的用于基坑工程的支护结构中。通过钻孔注浆的方法,并利用混凝土浆液与钢筋之间的机械咬合力和粘结力等力学作用把锚杆或土钉加固与土体中,增加土体的稳定性,从而达到加固作用。由于某些工程的需要,可以利用预应力锚杆来控制边坡的变形。再将钢筋网搁置在土钉之间,数量为 2 至 3 层,形成更加牢固的支护骨架,之后,利用喷射混凝土来覆盖整体结构,从而达到整体支护的形式。但其适用的基坑深度不深,一般不超过 10 米,所以不太适合大深基坑,担起成本较低,可作为补充支护方案,与其他主要的支护方案一起被适用,以增加工程结构的安全性。

3.4联合支护

在面对越来越复杂的施工环境下,单一的支护方式己经不能满足工程各方面的要求,且土体中结构模型和土体应力是柔性和刚性共存,土体的分层和纬度加大了支护难度,这使单一的支护方式很难协调对岩体的支护,联合支护在有限的资源和条件下,发挥两种支护方式的优点,使其效益最大化,节约了成本也增加了工程的安全性,且联合支护的使用范围较广。

3.5排桩

3.5.1预制混凝土板桩

有如下几种形式:矩形截面板桩制作较方便,使用较多,桩间采用槽桦结合方式,拼接效果较好,整体性较高:T 形截面由翼缘和加劲肋组成,考虑到预制混凝土板桩的特点,不宜回收反复使用,且对施工要求较高,不利于施工过程的控制,所以长用于某些对工程工期有要求的永久性基坑工程中。

3.5.2钢板桩与钢管桩

钢材的整体性高,技术水平较成熟,所以强度高,桩间整体性好的优点,且方便施工,可以其止水作用,亦可回收反复利用等特点,是基坑工程常用的一种围护结构。但考虑到在沉桩过程中可能会产生对土体的挤压作用,以及回收时在土体中留有的孔隙。因此在使用钢板桩的时候要做好周围建筑物和地下管线的监测工作,保证其不受施工活动的干扰。

3.6自立式支护

自立式支护包含悬臂式排桩支护和水泥搅拌桩挡墙支护。主要利用人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩等方式实现悬臂式排桩,它的深基坑内没有支撑,但是机械挖土和地下工程仍然正常运行,这也是它最大的优势所在。缺点是当坑基较深或地质条件差时,会加大支护桩顶部水平的位移量,从而增加了工程造价和成本支出,因此悬臂式排桩支护的坑基一般在地质条件较好处施工。水泥搅拌桩挡墙支护具有和悬臂式排桩同样的优势,缺点是支护方式挡墙占据面积太大,支护强度会受到土层中的含水量和有机质含量的影响。在应用方面,自立式支护具有高稳定性、高效率、高整体性、大厚度的坑基挡墙、隔水效果好、造价低等优点。

结束语

综上所述,深基坑支护工程是一种对施工人员要求比较高的工程,相关的工作人员进行这项工作的时候必须要严格的按照相应的规定进行施工,并且在施工的过程中还应该不断的提升自己,对深基坑支护的相关问题有一个更深的理解,一旦在施工的过程中出现问题,施工人员就能够及时的进行解决。除此之外,通过使用深基坑支护技术进行施工,还能够在一定程度上提高基础工程的质量。

参考文献:

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[5]韩富强.岩土工程深基坑支护施工技术的实践应用[J].中华建设,2015,09:150-151.

论文作者:林飞

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/4

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