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        巖土工程深基坑支護技術(shù)分析

        2021-11-23 20:47:20阮林迅
        關(guān)鍵詞:支護技術(shù)巖土工程深基坑

        阮林迅

        【摘要】如今,隨著土地資源的緊缺,地下空間的開發(fā)及舊城改造等項目正處于高速發(fā)展階段,近年來基坑支護工程正在往深度大、場地條件復(fù)雜(如:臨近高鐵、燃?xì)夤?、大型建筑等)、形變控制更?yán)格、限額設(shè)計等更新、更復(fù)雜的方向發(fā)展。人們對工程質(zhì)量和安全系數(shù)的需求日益增高,對施工企業(yè)調(diào)查以及對建筑的深基坑支護技術(shù)要求也越來越高,本文將針對巖土工程深基坑支護技術(shù)類型、要點、加強措施等方面進行了詳細(xì)分析,具體包括土方開挖、錨桿施工;注重結(jié)構(gòu)選型、強化技術(shù)設(shè)計等。

        【關(guān)鍵詞】巖土工程;深基坑;支護技術(shù)

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

        隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市化擴大,房地產(chǎn)業(yè)隨之得到發(fā)展,建設(shè)工程項目日漸增多,建筑技術(shù)和施工處理是保證基本建設(shè)質(zhì)量的首要前提。另外,人們對工程質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。建筑行業(yè)的逐步擴大,在一定程度上促進了深基坑支護技術(shù)的發(fā)展,為巖土工程提供了技術(shù)保障,從而大大提高了工程施工完成率。

        1、巖土工程深基坑支護技術(shù)類型

        1.1鋼板支護技術(shù)

        使用一個密封的鏈或其他平面鋼樁,因為許多鋼樁相互連接形成一個厚鋼板樁墻。這種鋼板樁墻是為了起到保護作用而組成的,國內(nèi)常用的是拉森鋼板樁,分為Ⅲ~Ⅵ不等,常見長度一般為6、9、12、15、18m等。

        1.2深層攪拌樁支護技術(shù)

        這類項目主要是由水泥和石灰為原料。用機械攪拌土壤和原料,采用特殊工藝對松軟土壤進行強化。操作后,土壤變得更牢固、更穩(wěn)定,能有效提高土體的粘聚力及內(nèi)摩擦角,提高土體的自穩(wěn)定性。

        1.3排樁支護技術(shù)

        這種技術(shù)主要用于鋼筋混凝土柱間開挖和灌溉技術(shù),所以它能起到等效地下連續(xù)墻的作用。樁間需根據(jù)不同的設(shè)計要求采用插釬掛網(wǎng)噴混等方式加固及保護樁間土。

        2、巖土工程深基坑支護技術(shù)要點

        2.1土方開挖

        土方開挖是巖土工程運用深基坑支護技術(shù)的主要方面,為了保證土方開挖技術(shù)實施,有效提高開挖速度,在開挖之前要研究施工現(xiàn)場,制定出施工方案,在施工計劃一定要秉持“零污染”為標(biāo)準(zhǔn)進行施工,以施工安全概念為核心,盡量減少對周圍建筑物的影響。開挖方法而言,主要是分層開挖、分層防護,定位應(yīng)基于機械挖掘。用車輛將挖出的土運送指定放置地點。在開挖現(xiàn)場做好防塵工作,加強防塵處理,采用噴淋和覆蓋,減少開挖過程中產(chǎn)生的粉塵。同時,在保證安全的前提下,要加強對坑頂形變、支護結(jié)構(gòu)、地下水變化、周邊構(gòu)筑物位移等狀態(tài)的監(jiān)測,并保證開挖的效率。

        2.2基坑支護

        由于基坑工程具有較強的概括性、偶然性、危險性較大,受環(huán)境條件影響較大,所以在基坑支護過程中,需要確實做好支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計。一般而言,在設(shè)計中應(yīng)充分考慮坑壁巖土體工程力學(xué)性質(zhì),地下水分布信息,周圍構(gòu)筑物如樓房、車站、道路等荷載及其形變控制要求;綜合上述條件選擇適宜的支護形式及規(guī)格。例如,采地下連續(xù)墻的方式作為支護結(jié)構(gòu)的擋土墻,其厚度通常在600-800mm,由于是針對解決在軟土地區(qū)地下水高的問題,因此受現(xiàn)代建筑工程行業(yè)廣泛的應(yīng)用[1]。

        2.3錨桿施工

        錨桿施工這種方法是為了提高深基坑支護的牢固性,不斷強化深基坑支護結(jié)構(gòu)的承載能力。而錨桿施工是使用最廣泛的方式,連接的一端地腳栓與基礎(chǔ)深基坑,而另一端應(yīng)確保它有一個強大的承載能力,最后可以有效地滿足錨施工的需要。在進行深基坑施工時,由于錨桿施工工藝較為復(fù)雜。由于涉及的工藝參數(shù)較多,且難以控制,因此在錨桿施工中需要找到較高的技術(shù)參數(shù),為順利實施錨桿層打下基礎(chǔ)[2]。

        2.4被動區(qū)加固

        在中國沿海地區(qū)及軟土發(fā)育地區(qū),此類場地通常發(fā)育含水率較大、重度較大,黏聚力低的軟弱土層,伴隨地下水穩(wěn)定水位較高的地質(zhì)情況。基坑開挖過程中易出現(xiàn)突涌、隆起等情況。在基坑設(shè)計時應(yīng)充分考慮被動區(qū)土體加固措施,通常采用攪拌樁等方式加固被動區(qū)。在被動區(qū)加固設(shè)計時,除必要考慮的土體參數(shù)及加固措施之外,應(yīng)充分考慮不同施工工藝(單軸、雙軸等)及材料添加劑(速凝劑、水下混凝土)對被動區(qū)加固的實際效果及到達加固效果所需時間。

        2.5混凝土灌裝支護

        在鉆孔灌注樁支護施工中,嚴(yán)格按照施工順序施工:基坑反坡及防護欄桿→放坡開挖基坑和施工排樁(支護樁+冠梁)→開挖至基坑底設(shè)計標(biāo)高→施工集水井、排水溝→組織基坑支護驗收工作。支護樁采用跳樁開挖,隔兩根樁挖一根樁,開挖樁澆筑混凝土完成,且強度達設(shè)計強度的70%后,方可開挖鄰近支護樁。樁孔開挖過程中,若出現(xiàn)涌泥、流沙等情況,立刻停止開挖,在樁周注漿加固并達到處理效果后,方可繼續(xù)開挖。在樁、冠梁施工完成,且強度達到設(shè)計強度的70%后,方可進行工作坑內(nèi)土體的開挖。

        3、加強巖土工程深基坑支護技術(shù)的措施

        3.1注重結(jié)構(gòu)選型

        在支承結(jié)構(gòu)的選擇方面,由于不清楚安全級別要求,很難結(jié)合周圍的環(huán)境和地質(zhì)條件的來挖掘基坑,基坑的深度不確定性,導(dǎo)致所選擇的支護結(jié)構(gòu)很難滿足實際情況的需要。支護結(jié)構(gòu)的選擇有很多影響因素,如基坑深度、形狀、地下水條件、以及周邊環(huán)境對基坑變形是否有所影響、支護結(jié)構(gòu)破壞的后果、地下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的主體形式及其施工工藝和基坑尺寸和形狀等,因此,分析加強巖土工程深基坑支護技術(shù)應(yīng)考慮這幾個方面。例如,在土釘墻支護結(jié)構(gòu)中,常見的結(jié)構(gòu)類型有單型、預(yù)應(yīng)力錨桿組合型、水泥土組合型、微樁組合型土釘墻。地下水位以上基坑或降水后非軟土基坑要采用土釘墻技術(shù),基坑深度應(yīng)小于12m。如果是用于淤泥基坑,基坑的深度應(yīng)該低于6米,它不能在高水位砂土層土壤和碎石區(qū)域施工。非軟土地基坑采用微樁復(fù)合土釘,基坑深度應(yīng)小于12m。如果是淤泥型非軟土基坑,基坑深度需在6m以下。此外,應(yīng)注意如果基坑潛在建筑物基礎(chǔ)和地下管線,則不能采用土釘墻作為支護結(jié)構(gòu)。

        3.2加強施工安全

        保證工程的安全始終是首要任務(wù),不容忽視。只有保證深基坑支護的安全,才能確保證土工程項目的完成。為了減少施工安全問題的發(fā)生,首先,需要所有的施工人員對加強深基坑施工中安全問題的重視度,切實做好施工工程調(diào)研,做好建筑工程的研究,結(jié)合分布在建筑工地,地下管線的走勢,道路等環(huán)境因素,在保證安全的前提下,優(yōu)化調(diào)整深基坑施工設(shè)計并保持施工技術(shù)公開,以保證在問題發(fā)生前調(diào)整方案。其次,利用好BIM技術(shù),確保施工方案中出現(xiàn)真實的各項設(shè)計參數(shù),以滿足安全施工的需要。

        3.3強化技術(shù)設(shè)計

        施工過程中要針對深基坑支護結(jié)構(gòu),科學(xué)、合理強化原有建筑設(shè)計方案。優(yōu)化的深基坑支護技術(shù)可以確保施工現(xiàn)場的安全性與穩(wěn)定性,也可以保證建設(shè)工程的質(zhì)量符合工程標(biāo)準(zhǔn)。同時,設(shè)計師一定要在工程施工之前,對施工區(qū)域及周邊地質(zhì)進行調(diào)查,要對土壤進行抽樣研究,要確保不同的數(shù)量和不同的質(zhì)量,以確保調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性,之后,在得到對地質(zhì)環(huán)境的分析結(jié)果后,進行設(shè)計和施工的支護結(jié)構(gòu)做出科學(xué)的設(shè)計。

        3.4突出過程管理

        結(jié)合真實的施工情況,深入分析巖土工程工作,制定有效的深基坑支護方案,做好施工前的準(zhǔn)備工作,合理安排人力、物力、機械設(shè)備。要有針對性、有計劃地開展施工信息公開,明確施工中應(yīng)注意的核心問題和重要施工技術(shù)。要在深入了解圖紙的基礎(chǔ)上,推進深基坑支護施工的質(zhì)量控制,減少建筑質(zhì)量問題和安全事故的發(fā)生概率,減少對整個建設(shè)項目的負(fù)面影響。

        結(jié)論:

        在如今的時代下,建筑行業(yè)是關(guān)系民生的行業(yè),是社會未來發(fā)展的重要組成部分,人們在日常的工作和生活中,都離不開建筑,從而也突出土木工程的重要性,而深基坑支護是每一個工程施工的第一步,也是最為重要的一步。推進深基坑支護技術(shù)的演進,才能提高施工質(zhì)量和速度。

        參考文獻:

        [1]楊奪.礦山巖土工程深基坑支護技術(shù)與勘查技術(shù)研究[J].世界有色金屬,2020, No.559(19): 203-204.

        [2]于鑫忠.巖土工程深基坑支護技術(shù)研究[J].區(qū)域治理,2019,000(001):265.

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