岩土工程中深基坑支护施工技术要点探究论文_李胜

岩土工程中深基坑支护施工技术要点探究论文_李胜

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摘要:近年来,随着岩土工程取得飞速发展,对岩土工程深基坑支护的施工技术设定了更高的标准。在岩土工程的施工过程中,进行深基坑开挖与支护对工程结构有着重要影响。为了防止基坑塌方事故的发生,确保施工安全,在岩土工程中基坑开挖时就必须采取支护措施,从施工组织的整体出发,把每个部分协调好,遇到问题及时采取合理的措施,才能确保基坑支护工程的安全可靠、经济合理。本文在此从岩土工程中深基坑支护的几个技术出发,对如何完善岩土工程深基坑支护施工提出了几个具体的措施。

关键词:岩土工程;深基坑;支护技术;地下水

前言:岩土工程中深基坑支护主要是对施工过程中的施工地点地质进行检测并且保护地质结构的一种技术。加强岩土工程深基坑支护施工技术的研究有着非常大的必要性,其不仅能够保证岩土工程的质量,为施工人员的生命财产安全提供保障,而且能够促进建筑工程项目的顺利施工,进而促进建筑业的持续发展。

一、岩土工程中深基坑支护施工概述

深基坑的支护主要是针对施工时的施工地点地质进行检验并能保护地质结构的一种技术。工程施工过程中,深基坑支护在里面起着非常重要的作用。确保基坑边坡稳定以防止坍塌陷落情况的出现;确保土体变动不会影响到整个施工过程;同时对于深基坑中的积水,可以采取排水截水的方式进行排水,进而保证基坑工程在地下水位以上顺利进行。

岩土工程中基坑开挖时就必须采取支护措施,基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。做到合理设计、精心施工、经济安全。

二、岩土工程深基坑支护的几个具体的技术

1、钢板支护

钢板桩是由于带钳口或锁口的热轧型钢制成的,把这种钢板桩互相连接而成的钢板桩墙,已经逐渐的被广泛应用在挡土以及挡水之中。现如今,钢板桩常用的截面形式有直腹板形、Z形以及U形。

钢板桩施工简单而应用较广,但是钢板桩的施工可能会引起岩土工程相邻工程地基的变形和产生噪声振动,钢板桩施工对周围环境影响很大,因此在人口密集建筑密度很大的地区,钢板桩使用常常会受到限制,而且钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当,钢板桩变形会很大,所以当基坑支护深度大于7m时,不宜采用钢板桩支护技术。

2、深层搅拌支护

它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械,将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体(水泥土搅拌桩),利用搅拌桩作为基坑的支护结构。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土,包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等,加固深度可从数米至50~60m。由于其抗拉强度远小于抗压强度,故常适用于基坑深度不大(5~7m)、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能好,可不设支撑,基坑能在开敞的条件下开挖,具有较好的经济效益。

3、排桩支护

排桩支护技术主要是使用钻灌注桩以及混凝土挖孔等技术手段,作为建筑挡土的一种设计支护形式。由于其桩柱的排列是间隔式的,所以需要维持一定的间距,保证布置形式的紧密性和连贯性。排桩支护技术方式在实践当中可以取得较好的刚性,但是各个桩柱之间的连接需要浇筑一定量的混凝土,并且需要防止土质颗粒以及杂物等等进入到基坑内部,所以在设置的过程当中还需要采取高压注浆或者是桩间注浆的形式,合理的布置搅拌桩类型。总的来讲排桩支护技术操作方便且快捷,并且可以使用人工挖孔以及机械钻孔等设计形式,在实践当中并不需要大型的机械设施,所以入桩过程无振动影响、无噪音,设置的成本较低廉。

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三、完善岩土工程深基坑支护施工的几个具体的技术措施

1、选取符合科学原理的深基坑支护模式

基坑施工前,首先应按照规范的要求,依据基坑坑壁破坏后可能造成后果的严重性确定基坑坑壁的等级,然后根据坑壁安全等级、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节的条件等因素选择坑壁的形式。

当基坑顶部无重要建(构)筑物,场地有放坡条件且基坑深度<8m时,可以优先采用坡率法。采用坡率法时,关键是要确定正确的坡率允许值。一般坑壁的坡率允许值可按工程类比的原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。如:土质均匀良好的硬塑粘性土,当坡高小于5m时,坡率允许值可确定为(1∶1.00)~(1∶1.25)。若坑壁土质较软或基坑顶部边缘附近有较大荷载,坡率允许值还必须采用圆弧滑动法进行稳定性分析确定。

2、做好地下水处理

基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。为了保证土方开挖和地下室施工处于“干”状态,常需要通过降低地下水位或配以设置止水帷幕使地下水位在基坑底面0.5~1.0m以下。降低地下水位也有利于基坑围护结构的稳定性,防止流土、管涌、坑底隆起引起破坏。对于渗透性很小的地基也可既不降低地下水位也不设置止水帷幕,在基坑开挖过程中产生的少量积水采用明沟排水处理。

水泥土重力式围护结构、地下连续墙围护结构和冻结法围护结构本身又是止水帷幕;而排桩墙围护结构等则需要另外设置止水帷幕以共同形成挡土和挡水的基坑围护体系。目前在基坑工程中应用较多的止水惟幕有三种形式:深层搅拌法水泥土止水帷幕,高压喷射注浆法水泥土止水帷幕和素混凝土地下连续墙止水帷幕。除设置竖向止水推幕外有时还需设置水平向止水帷幕,以防止流土、坑底隆起等造成破坏。当有承压水时,更应重视。降低地下水位常采用井点降水。常见的有单(多)层轻型井点,喷射井点和深井井点降水等。

3、重点关注支护结构变形问题

在岩土工程施工中,深基坑支护经常会出现结构变形等问题,因此要对其进行重点观测,主要的观测内容:基坑边坡变形、周围建筑变形、地下管线变形等。在通过对实际监测数据进行分析与了解时,必须要掌握土方开挖、支护设计的实际应用状态,分析现实存在的偏差以及可能出现的偏差,在下部的施工过程中进行参数矫正,对已经完成的施工部位进行布局与控制。因此,在施工线上进行的变形观测一定要保证数据的准确性与可靠性,要求观测者要依照相应的方案进行测量,保证观测的质量。

在实际的施工中,如果发现异常状况,需要立即进行处理,防止事故的出现。一旦有大的变形出现,要立即停止施工防止事态的进一步恶化,分析其出现的主要原因,进而进行加固设计与加固施工,保证加固工作的快速、有效。

4、强化基坑支护施工质量控制

岩土深基坑支护施工重点是过程控制,我们须严控施工过程管理,按设计方案进行施工,确保施工质量。施工前,需先熟悉当地地质资料、施工设计图纸及施工周围环境。此外,确保降水系统工作正常,施工中不得随意更改锚杆长度、位置、数量、型号、加强筋范围、钢筋网间距、放坡系数等,变更方案必经专家评审。

基坑支护要与挖土配合,分段分层开挖和分段分层支护。开挖土方顺序和方法须与设计一致,遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”,均衡开挖,对称开挖,缩小土体开挖扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑暴露时间,利用土体自身开挖中位移控制能力。深基坑开挖中防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原状土,如有异常,立即停工并查明原因进行补救。岩土深基坑开挖完,提醒相关建设单位尽快验槽,及早进行地下结构施工,严禁基坑长时间暴露。回填基坑前,不得破坏支护层,特别是坡脚部分。

四、结语

综上,深基坑支护施工是岩土工程建设的重要环节,施工中要实施较好的管理措施,严格按照岩土工程深基坑的施工要求进行,结合基坑开挖的深度、地质情况、支护安全性等参数,选择正确的支护方法,只有这样才能够确保岩土工程深基坑支护技术的安全性和可靠性,从而大大提高整个岩土工程深基坑工程的质量。

参考文献:

【1】段存俊.对岩土工程的深基坑支护分析[J].城市建设与商业网点.2009(16).

【2】王建清. 探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析[J]. 科技风. 2010(22)

论文作者:李胜

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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