【摘要】巖土工程特殊土質(zhì)的深基坑支護技術(shù)是道路施工中常見的問題,筆者根據(jù)自己多年的經(jīng)驗總結(jié)了巖土工程深基坑的支護類型以及支護中常見的問題,并提出了巖土工程深基坑支護技術(shù)未來的發(fā)展方向。
【關鍵詞】巖土工程;深基坑;支護技術(shù)
一、巖土工程中深基坑支護技術(shù)的種類
(一)鋼板樁的支護
此種支護形式中的鋼板樁是由帶鉗口或鎖口的熱軋型剛炮制而成的,通過一定的技術(shù)手段,使得這些鋼板樁不斷良好地連接起來,進而變成了鋼板樁墻。目前,鋼板樁一般運用的形式為直腹板形、Z形和U形這三種。因為,在施工方面,鋼板樁比較簡易,然而在具體的實際操作過程中會對周圍的人民群眾產(chǎn)生非常大的噪音污染,對于周圍的環(huán)境有比較嚴重的影響。因此,在大城市地帶,這種形式一般都不會被采用。并且鋼板樁自身的柔性非常大,一旦錨拉系統(tǒng)或支撐的設置不當就會造成形變加大,因此當深基坑支護的深度超過七米的時候,這種形式顯然不適合。與此同時,因為在地下室施工結(jié)束之后需將鋼板樁拔出,所以一定要考慮到地表土和周圍地基在拔出時受到的影響。
(二)深層攪拌樁的支護
此種支護形式是運用石灰、水泥等材料作固化劑,然后用深層攪拌機將固化劑與軟土實行強制的攪拌,通過軟土與固化劑之間的物理與化學反應,從而使軟土能夠固結(jié)成擁有一定強度、水穩(wěn)定性和整體性的樁體,然后用此樁體來做基坑支護的結(jié)構(gòu)。此種樁體能同各種類型的粘性土相適應,包括粉質(zhì)粘土、淤泥土質(zhì)、淤泥、粘土等,它的加固深度能夠達到五六十米。因為抗壓強度要比抗拉強度大得多,所以通常都是在能夠采取重力擋墻結(jié)構(gòu)并且基坑深度小的基坑中使用。此種支護形式的防水性能非常好,基坑可以在開敝狀況下開挖,無需設立支撐,經(jīng)濟效益非常好。
(三)排樁支護
此種支護的排樁包含:人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土的板樁、鋼板樁等,它的支護形式包含:組合式的排樁支護、連續(xù)式的排樁支護、柱列式的排樁支護。
1、組合式的排樁支護是指在地下水位比較高的軟土區(qū),使用水泥攪拌樁的防滲墻與鉆孔灌注樁的排樁相結(jié)合的方式來進行排樁支護的一種形式。
2、連續(xù)式的排樁支護是指在軟土中通過使用鋼筋混凝土板樁和鋼板樁密排或者在樁間注漿防水或做樹根樁的方式來進行排樁支護的一種形式。
3、柱列式的排樁支護是指在地下水位低、邊坡土質(zhì)好時,運用土拱的作用,采取挖孔樁或磚孔灌注樁來做支護結(jié)構(gòu)的一種排樁支護形式。
在無法運用重力深層攪拌樁的狀況下,對開挖深度在六米以下的基坑,可以選擇六百毫米密排鉆孔樁方式,同時在樁后使用樹根樁進行防護,還可以使用打入鋼板樁或者預制混凝土板樁的形式,在板樁后加攪拌樁或注漿來防滲,同時在頂部設支撐和圈梁;當基坑開挖深度六到十米范圍內(nèi)時,通常使用八百至一千毫米的鉆孔樁,并在其后注漿或加深層攪拌樁防水,同時設置兩道或三道的支撐;當基坑開挖深度在十米以上時,可以選擇地下連續(xù)墻加支撐的形式,還可以使用八百到一千毫米大直徑鉆孔樁配合深層攪拌樁來防水,并設置多道的支撐。
(四)錨桿支護
此種支護形式是一種巖土主動加固穩(wěn)定技術(shù),它的技術(shù)主體錨桿的一端要插入穩(wěn)定土中,另一端同各種形式支護結(jié)構(gòu)連接起來,同時施加預應力,在桿體受拉作用下,使深部地層潛能被調(diào)動起來,從而維護基坑穩(wěn)定。此種支護方式的適用性很強,不會受到基坑深度的影響,并且可結(jié)合多種支護形式共同使用,例如地下連續(xù)墻、排樁等。但它不適合在液限超過二分之一的黏土層、相對密度低于0.3的砂土以及有機質(zhì)土中使用。
二、巖土工程中深基坑支護存在的問題
(一)邊坡支護與土層開挖不能配套
一般而言,技術(shù)含量比較高的就是擋土支護,而且有比較復雜的工序,在施工管理和組織上都要難于土方開挖。而土方開挖的技術(shù)含量低,并且工序簡單,管理組織也非常容易。因此在大型工程的施工中,擋土和土方的支付工作要由專業(yè)的施工分別完成。如此便會使施工中的協(xié)調(diào)管理難度增大,負責土方施工的單位開挖順序混亂、拖工期、搶進度,尤其是在雨期施工時,完全不顧及擋土支護施工需要的工作面,造成支護施工操作面無法開展,同時也不能按時完成支護工作。
(二)邊坡修理不能滿足設計和規(guī)范的要求
欠挖和超挖現(xiàn)象普遍。通常狀況下,會在開挖深基坑時先進行機械開挖與人工修坡,然后再進行砼初噴。但實際開挖過程中,由于機械操作人員水平、分層分段的開挖高度不等、技術(shù)交底不充分、施工管理人員到位不及時等因素影響,造成機械開挖之后邊坡表面的順直度和平整度不規(guī)則,同時在人工修理之時職能進行表面平整度的修整,而不能進行深度的挖掘,在未經(jīng)檢查驗收的狀況下就進行初噴,因此造成擋土支付之后欠挖與超挖的狀況發(fā)生。
(三)成孔注漿不能到位、錨桿、土釘?shù)氖芰Σ荒軡M足設計的要求
在深基坑支護過程中,鉆孔會穿過不同質(zhì)量的土層,假如不對土體狀況予以認真的研究,常常會出現(xiàn)殘渣沉積的狀況,從而對注漿產(chǎn)生影響,有的甚至會造成孔洞坍塌、成孔困難、無法注漿等情況。再加上注漿配料的隨意性大、注漿壓力不夠、注漿管的插入不到位等因素使得注漿的充盈度不夠、長度不足,從而造成錨桿或者土釘?shù)目拱瘟Σ荒芊显O計要求,對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。
三、巖土工程深基坑技術(shù)的解決措施與發(fā)展的趨勢
(一)在現(xiàn)如今的深基坑支護工程里,基坑開挖大多是人工挖土,效率低,因此今后一定會大力研發(fā)靈活、小型的專用挖土機械,從而提升功效,加快進度,使時間效應影響得以減少。
(二)深基坑支護的難度會隨著基坑深度與面積的擴張以及周邊環(huán)境的復雜化而加大,所以兩墻合一法會成為今后發(fā)展最主要的方向。但由于樁承載力會對兩墻合一法產(chǎn)生很大的限制作用,因此在使用兩墻合一法的時候必須采取一柱多樁的形式,這就使得施工的難度和成本增加了。怎樣降低沉降、提升單樁承載力、減少中間樁,從而縮短工期、加快進度,成了今后研究的方向。
(三)廣泛采用土釘支護方案,使噴射混凝土技術(shù)得到了充分的發(fā)展和運用。為保護環(huán)境以及使噴射混凝土回彈量得以減少,混凝土的干式噴射法將會被濕式噴射法所取代
(四)為了使基坑的變形得以減少,采取施加預應力來控制變形的方法將會被廣泛推廣,除此之外,使用注漿技術(shù)或深層攪拌技術(shù)來加固被動區(qū)或基坑底部土體,也會被作為控制變形手段而得到大力的推廣。
(五)為防止基坑底隆起而造成鄰近建筑物下沉和支護結(jié)構(gòu)的水平位移加大,在軟土區(qū)可以使用注漿技術(shù)或深層攪拌樁的形式來加固土體,從而使支護結(jié)構(gòu)的被動區(qū)土體強度得以提高。
四、結(jié)語
由于巖土工程中的深基坑支付技術(shù)的施工極其復雜,因此我們要認真總結(jié)經(jīng)驗,對實際情況進行深入的分析,將理論與實際緊密結(jié)合,在實際施工過程中不斷對施工措施予以改進,以便使巖土工程的深基坑支護技術(shù)能夠得到很好的運用。
參考文獻:
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