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        巖土工程深基坑支護的設(shè)計及施工問題研究

        2019-10-21 17:10:30呂潤華
        裝飾裝修天地 2019年2期
        關(guān)鍵詞:施工問題深基坑支護巖土工程

        呂潤華

        摘? ? 要:深基坑支護設(shè)計對指導巖土工程施工具有重要意義,設(shè)計人員須對施工場所周邊環(huán)境、地下管線及場地地質(zhì)進行全面的勘探和調(diào)查,獲得準確可靠的技術(shù)參數(shù)作為指導設(shè)計的依據(jù),以確保工程的安全質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:巖土工程;深基坑支護;設(shè)計;施工問題

        1? 巖土工程深基坑支護設(shè)計與施工問題的重要性

        由于環(huán)境的復雜性和地質(zhì)的多樣性,深基坑支護設(shè)計過程中受較多的因素約束。為確?;又ёo方案的安全性和可行性,需要設(shè)計人員熟悉掌握現(xiàn)場情況,充分考慮施工過程中可能出現(xiàn)的不利工況并制定安全合理的技術(shù)方案。通過對基坑支護設(shè)計和施工的研究,為設(shè)計人員提供了一個指導性方向和技術(shù)支持,為項目的順利實施提供方案性的參考。項目實施過程中施工單位可結(jié)合設(shè)計圖紙和現(xiàn)場環(huán)境進行分析,提前制定好施工組織方案,根據(jù)實際的施工條件和施工環(huán)境采用更加合理的施工工藝,從而能夠提高整個施工過程的工作效益。

        深基坑支護技術(shù)已在工程領(lǐng)域廣泛應用,其作為地下結(jié)構(gòu)施工的安全保障是設(shè)計的重點和難點?;又ёo除了保證地下結(jié)構(gòu)的安全,還須保證基坑周邊環(huán)境的安全,這就需要設(shè)計人員具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和較高的專業(yè)技術(shù)要求。只有詳細的了解項目的地質(zhì)情況和周邊環(huán)境,設(shè)計出科學安全合理的方案,才能夠防止基坑工程安全事故的發(fā)生,提高深基坑支護施工的質(zhì)量,保證工程的經(jīng)濟效益。

        2? 深基坑支護設(shè)計與施工存在的問題

        2.1? 深基坑支護勘察資料不能全面反應場地特征

        在深基坑支護工程進行設(shè)計前,要對深基坑周邊的地質(zhì)和環(huán)境條件進行勘探,從而確保能夠因地制宜地進行深基坑支護設(shè)計。地質(zhì)報告作為支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù),必須根據(jù)試驗數(shù)據(jù)提供可靠的技術(shù)參數(shù),真實、準確地反應土層的變化情況。在勘察階段中,勘探孔一般是在滿足規(guī)范的前提下結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)進行布置,但是由于地質(zhì)分布不均勻,個別勘探孔不能反應土層的分布情況,進而影響了基坑支護在局部位置選用的結(jié)構(gòu)形式不合理。

        2.2? 設(shè)計與施工之間存在差異

        深基坑支護設(shè)計是指導施工的技術(shù)工作,基坑支護設(shè)計的目的是為了保證施工安全有序地進行。但是因為施工場地的地質(zhì)條件復雜或場地情況與原設(shè)計不符,從而導致施工頻頻出現(xiàn)突發(fā)情況。

        2.3? 土層開挖與邊坡支護缺乏一致性

        在進行深基坑支護的施工中,首先要進行的就是深基坑的挖掘工作,這部分工作對施工技術(shù)和設(shè)備的要求是比較低的,但是在進行邊坡的支護環(huán)節(jié),則對施工技術(shù)要求較高,這兩部分工作在難度上的差異,往往會導致土層開挖以及邊坡支護缺乏一致性,最終影響深基坑支護的總體質(zhì)量。很多工程企業(yè)在進行巖土工程施工之中,為了節(jié)省施工成本,提高施工效率,往往會在邊坡支護上進行省略,這導致邊坡支護在后期的施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題,不僅影響整個工程的質(zhì)量,同樣也危及著施工人員的生命安全。

        3? 巖土工程深基坑支護施工技術(shù)

        3.1? 土釘墻支護技術(shù)

        該技術(shù)是指將特制的土釘支護到基坑邊坡的土體當中,土體堅固度會被進一步強化,以此對土體形成二次加固,進而形成更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在土釘邊坡面上,一般是鋪設(shè)鋼筋鐵絲網(wǎng)或者鋪設(shè)鋼筋混凝土形成混凝土加固板面,從而與墻體中的土釘形成整體加固墻面。該支護技術(shù)有非常嚴格的施工要求,即支護的坡面土質(zhì)必須非常均勻,土質(zhì)較硬最好,最好是在地下水位之上,避免土釘長時間浸泡在水中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,或者經(jīng)過人工降水之后的普通粘性土、粘性沙土及粉土中應用,例如,在2003年天津地鐵施工建筑中,在靠近市區(qū)的施工路段中就大量使用了土釘墻支護技術(shù),使用了大量土釘對沿線選定的土質(zhì)進行了加固,實驗證明,在土質(zhì)均勻路段使用該技術(shù),墻體的加固效果非常好,而且該施工技術(shù)在使用的場地環(huán)境上來看也沒有太大的要求,大小都可以,這也就使得相關(guān)的費用支出能夠得到很好的控制。該施工技術(shù)也有使用“禁區(qū)”,一般不能在含水量非常高的土質(zhì)中使用該技術(shù),或者在明顯低于地下水位中使用,在南方降雨量較大的地區(qū)巖土工程中一般是不選擇土釘墻支護技術(shù),同時,自穩(wěn)能力較差的軟土中也不能使用該技術(shù),如果使用,會使得原有的墻體更加松動,反而會使支護效果大大降低,安全隱患風險會增加,短時間內(nèi)可能會出現(xiàn)大范圍坍塌的現(xiàn)象。

        3.2? 鋼板樁內(nèi)支撐支護體系

        鋼板樁是工廠成品,其自身強度和質(zhì)量有可靠的保證。其自身剛度和抗彎承載力比一般鋼筋混凝土支護結(jié)構(gòu)小,因此對于深基坑支護,鋼板樁不宜采用懸臂式支護形式。鋼板樁適用于黏性土、粉性土、砂性土、淤泥等貫入度較小的土層,不宜用于卵石、碎石等堅硬土層。深基坑支護設(shè)計除了考慮支護結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性要滿足規(guī)范要求外,還需要考慮基坑的防水問題。鋼板樁剛好能同時解決支護穩(wěn)定性和防水兩方面的問題,而且鋼板樁內(nèi)支撐支護施工方便,施工工期短,在工程上被廣泛應用。設(shè)計時,鋼板樁的規(guī)格與長度應通過對支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形計算和穩(wěn)定性驗算進行確定。

        3.3? 地下連續(xù)墻支護技術(shù)

        該技術(shù)也有非常明顯的優(yōu)點,既至水效果非常理想,由墻體連續(xù)組成,剛性效果突出,噪音非常小,尤其是適合在居民住宅區(qū),承載能力強,適用于高層、超高層建筑,在許多沿海大型城市中該技術(shù)受到廣泛歡迎。據(jù)不完全統(tǒng)計,在當前沿海城市建筑深基坑支護技術(shù)中使用該支護技術(shù)的大約占到了80%以上,在國外,很多摩天大樓、別墅建筑群等都選擇地下連續(xù)墻進行支護,支護效果受到了實踐和歷史的充分檢驗。由于該支護技術(shù)處在地下環(huán)境中,除了施工前期,之后對周邊環(huán)境、建筑物等的影響都非常有限,它的這些特點,使得其有非常明顯的抗?jié)B性,普通降水所產(chǎn)生的水分或者地下水很難對其滲透,墻體的干燥性能還好保證,且隨著時間的流逝,還能防止其他土質(zhì)、雜質(zhì)或者垃圾進行,通過水泥漿進行灌注后實現(xiàn)了全封閉、無縫隙防護,且地下連續(xù)墻由于墻體之間的相互支持力量,使得墻體的整體抗壓效果非常多,承受的基本壓力明顯的高于其他支護技術(shù),但是,該支護技術(shù)特有的優(yōu)勢和經(jīng)濟性只在特定深度或者特殊條件下的基坑工程中才能得到實現(xiàn),因此,在支護技術(shù)選擇上,必須對建筑的基本類型等充分考慮再決定選用何種技術(shù),避免人力、財力和物力的損失,目前,地下連續(xù)墻支護技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外相當數(shù)量的地下施工中發(fā)揮了應有的作用,效果也非常理想。

        3.4? 選擇合理的力學技術(shù)參數(shù)

        力學技術(shù)參數(shù)的選取對于巖土工程深基坑支護結(jié)構(gòu)的安全性具有很重要的作用。合理選擇力學技術(shù)參數(shù),才能保證深基坑支護結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟性。而對于深基坑支護的設(shè)計人員來說,可以通過力學參數(shù)的合理選擇來讓設(shè)計方案更加接近于實際,從而使整個支護結(jié)構(gòu)體系在安全而又經(jīng)濟。巖土工程中的深坑支護結(jié)構(gòu)也并不是一直都能穩(wěn)定不變的,隨著時間的推移,由于各種不確定因素的影響,支護結(jié)構(gòu)也會發(fā)生一些變化,為了保證支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,設(shè)計人員需要提前考慮到各種因素的影響,根據(jù)實際的土質(zhì)情況,及時的采取應對的策略,才能從根本上保證建筑工程的質(zhì)量。

        4? 結(jié)束語

        隨著各種類型建筑的出現(xiàn),巖土工程的重要性進一步提升,為了保證這些高層建筑在施工和保證后續(xù)的穩(wěn)定安全,必須根據(jù)巖土工程的地形、周邊環(huán)境、地下水位等選擇合理的深基坑支護技術(shù),在準確、全面把握各種支護技術(shù)特點基礎(chǔ)上,結(jié)合建筑的不同特點,進而選擇合適的支護技術(shù),確保巖土工程及后續(xù)的安全性、穩(wěn)定性切實得到有效保證。

        參考文獻:

        [1] 郭麗云.巖土工程深基坑支護施工技術(shù)解析[J].支護技術(shù),2017(3):21~23.

        [2] 聶從斌.巖土工程深基坑支護技術(shù)探微[J].巖土工程,2016(5):14~16.

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