丁方 黃圓圓
【摘要】巖土工程中的深基坑支護是一門適用性與技術性的施工工作。隨著越來越高的巖土工程需求,在實際的施工過程中越來越多的會遇到基坑越來越深的狀況。為有效適應這種更高層次的工程需求,以及現階段對于環保不斷提高的要求,深基坑不斷加深逐步成為發展的趨勢,針對這種情況,相關的巖土工程負責人必須高度重視深基坑的支護工作,科學規范的對待深基坑支護施工過程中常見的問題。以下,筆者簡要就我國巖土工程中較為常見的問題加以分析并就其解決措施進行相關的探討。
【關鍵詞】巖土工程;深基坑支護施工;策略分析
【Abstract】Geotechnical Engineering Deep Foundation Pit is one of the construction work and the technical applicability. With the increasingly high demand for geotechnical engineering, in the actual construction process will encounter more and more pit deeper and deeper situation. To effectively adapt to this higher level of engineering requirements, as well as stage increasing demand for environmental protection, deep excavation deepening gradually become the trend of development, for this situation, the relevant person in charge of geotechnical engineering must attach great importance to deep base supporting the work of the pit, scientific treatment of deep excavation construction process common problem specification. The following, we will briefly analyze geotechnical engineering of the more common problems and explore relevant in respect of their solutions.
【Key words】Deep foundation pit construction;Geotechnical Engineering Strategies
隨著我國國民經濟的快速發展以及改革開放力度的不斷加大,我國的工程建設在這個發展的大背景之下也取得了顯著成效。為有效保證我國建筑物的運營過程中的穩定性問題,大多數巖土工程均會選擇在地下進行埋深嵌固等操作。通常而言,隨著建筑物高度的增加,設置的深度也會相應的加深,而其對于基坑工程的要求也越來越高,與之相應的問題也越來越多,這一定程度上加大了各個建筑施工單位以及城市中心地區建筑施工的難度,巖土工程的施工也越來越有挑戰性。科學技術的不斷進步和發展使得深基坑技術的設計理論得到了有效的完善,但是在實際的施工過程中各種不確定因素的存在仍然需要對其深基坑支護施工的不足之處加以有效的完善和解決。
1. 深基坑支護技術介紹
中國幅員廣闊,地質環境杜洋,巖石工程的差別也較為顯著,這種差異具體表現為巖體和土地的強度不同,壓縮性能不同,應力性能也不同,因而巖石工程具有較為顯著的區域性特點。受不同地質環境的影響,巖石施工存在各種問題,因而施工參數、施工工藝都要隨之調整。此外,巖石工程施工還必須對地基進行處理,對基坑進行維護,因而必須注重對深基坑支護技術的提升。 巖石工程中應用較為普遍的的深基坑技術包括鋼板樁支護、深層攪拌樁支護、排樁支護等,具體情況如下:
1.1鋼板樁支護技術。由帶鎖口或者鉗口的熱軋型鋼制成鋼板樁,多個鋼板樁彼此連接形成鋼板樁墻,主要用于擋土和防水,其中常用的有U形、Z 形和直腹板形幾種。鋼板樁支護技術的優點是施工簡單,應用范圍大,缺點是容易導致影響到周圍低級,引發變形或者噪聲震動,通常不用于人口密度較大的地區。還有一個問題,鋼板樁自身剛度有限,如果周圍支撐物件設置不當就會導致變形加劇,因而深度超過7厘時,一般不予采用。采用時必須考慮對周圍環境和土壤的影響。
1.2深層攪拌樁支護技術。即以水泥和石灰為原材料進行固化,使用機械對軟土和固化原料進行深層攪拌,使軟土通過硬化處理具有整體性和穩定性,進而形成強度較大的樁塊。深層攪拌樁支護一般表現為格柵,通常用于基坑深在7米以下時,利用水泥的不透水性實現土防水防滲的功能。深層攪拌樁支護技術能夠憑借攪拌自身的重力抵抗側向力,內部無需支撐,因而成本較低、施工便利,也不需要水泥之外的其他原材料,因而經濟效益較好。
1.3排樁支護技術。這種技術依靠的在柱列間設置鋼筋混凝土挖孔和沖灌注樁,從而起到擋土的作用。樁柱之間保持一定的距離,保持一定的疏密程度。這種支護技術剛度較強,缺陷是樁柱之間的連接必須依靠鋼筋混凝土帽梁進行加固,從而防止地下水和沙粒回流,為規避這個問題通常采用高壓灌漿,還需要配置攪拌樁和旋噴樁等輔助措施。排樁支護技術無需人工介入,沒噪音,不影響周圍的環境及土壤,且成本低廉,因而應用極為廣泛。
2. 深基坑支護的類型及應用
2.1自立式支護,這種支護技術常用于地質條件良好的工程,基坑內不設置支撐構建,對機械運行和地下施工較為有利。缺點是水平位移較為明顯,因而成本較高。
2.2樁錨支護技術,常用于土層條件較好的工程。如果工程基坑深度較大,巖石的錨桿需要設置的固定的系數。
2.3排樁內支撐支護技術,通常采用鉆孔灌注樁。依據平面形狀的差異,基坑內部支撐不見的設置方式也不同。
2.4噴錨支護技術,材料是鋼絲網、錨桿和混凝土,常用于人工填土工程,不能采用細沙,基坑深度要控制在12米以內。
3. 深基坑支護施工中的常見問題
3.1邊坡修理與具體的規范要求存在著較大的差距。在對深基坑進行施工的過程中,由于人為因素(施工管理人員操作不當)或者儀器設備(儀器設備自身技術水平的局限)等方面的因素,出超或者欠挖的現象時有發生,這就間接的導致了在儀器進行開挖之后,達不到既定的要求和標準,使得邊坡表面的平整度與順直度無法有效適應工程的需求。此外,由于人力的限制,而無法進行深度開挖,這就極容易在出現擋土支護之后,仍然存在超挖以及欠挖現象。這種情況較為常見,這是深基坑問題中涇川出現的問題。
3.2實際施工與施工設計存在較大差異。在深基坑支護工程的施工中,一方面是由于深層攪拌樁的水泥摻泥量不足的原因,使得水泥土的支護強度極大的落后于設計的既定要求,進而在接下來中水泥土極容易出現裂縫。另外一個方面則是施工人員在施工過程中的偷工減料現象,這種現象是極為普遍的。在對深基坑進行挖土設計時,需要遵循相應挖土程序制定的相關要求操作,對于支護的變形情況加以有效的減少或者避免,這是進行圖紙交底的基礎工作。但是在其具體的施工過程中,在落實各項實際工作的同時,沒有按照相應的要求加以施工,而且還會顧忌到進度以及局部效益等原因而達不到設計的要求。由于深基坑的開挖涉及到空間問題,傳統的設計的出發點則是立足于對平面問題的解決,具有一定的局限性,因此必須針對實際施工中的施工問題,對于傳統的平面設計加以完善和補充,比如利用空間問題的處理知識對支護結構的構造加以有效的調整,進而更好的適應空間設計所需要的理論依據。
3.3土層開挖與邊坡支護兩者之間的不配套情況。相比較而言,我國的土層開挖技術含金量較低,其施工管理較為容易,但是對于深基坑的擋土支護卻需要較高的技術要求,在其施工管理與施工組織中日趨復雜。因此當開始實際的施工中,要綜合各種方面的因素加以考慮,大型的工程施工,一般會配備專業的施工單位,土層開挖與深基坑擋土支護的施工管理的難度也得到了增加,因此必須有效協調這兩者管理之間的矛盾。為了有效的適應工程需求,不可避免的會存在著搶進度以及搶工期的情況,特比是雨期施工時,由于施工時期的特殊性,施工方往往會忽略深基坑的支護施工所需要考慮的方面,導致后期施工過程中支護施工單位遺留的工作面無法正常的操作,進而導致工期的延長和延誤等情況。另外一種情況,在一些巖土工程中的地下施工項目中普遍存在著資質限制的不嚴格等情況,將深基坑的支護工程加以轉手,對于轉包方的施工單位沒有嚴格的審核,某些不具備承擔深基坑支護施工能力的施工方渾水摸魚。甚至某些承包單位為了有效提高經濟效益,擅自改動原先既定的科學、合理的工程設計,這就極大的降低了深基坑支護的安全性。
4. 巖土工程深基坑支護施工改善策略探究
4.1深基坑支護工程的設計理念進行豐富和更新。近些年來,隨著我國工程事業的不斷發展和進步,我國的深基坑支護技術不斷取得進步,也逐步積累了諸多的成功經驗,對于深基坑支護技術的承受能力的探討也有了較大的進步。但是綜合國內外來看,我國的深基坑支護的設計理論與方法尚且存在諸多的不足,尚且處于摸索和探索的初級階段。我國當前的深基坑支護施工技術目前仍然沿用傳統的就理論進行指導和操作,這就不可避免的帶有某些局限性,特別是施工中的不確定性因素難免會導致諸多安全事故的發生。因此,必須引進其他國家先進的成熟的深基坑支護技術和設計理論體系,完善我國現階段設計理論的不足,進而更好的促進我國深基坑支護技術的發展和進步,提高我國各類工程的穩定性。
4.2加強對土方開挖以及支護設計的觀測。要注重對土方開挖以及支護設計的觀測,只有有效對其進行實時的監測和數據分析,才能夠及時將土方開挖以及支護設計存在的諸多情況以及實際的運用情況加以有效的深入了解,深入探究實際運作與既定設計的誤差所在,并就誤差合理估計其可能產生的不利影響。綜合實際情況,及時的對設計中所出現的誤差加以合理的校正和修改,與此同時還要適當對其施行某些補救措施。而上述措施的有效施行必須建立在及時、準確的反饋回來的現場實時數據中,這就需要加強對土方開挖的檢測,并就實際情況制定一套合理的觀測方案,施工人員要盡職盡責的進行觀測工作。如果在觀測的過程中出現了異常情況,則必須要采取相關的措施加以處理,防止異常情況的惡化或者加重,進而造成不可估量的損失和后果。就我國當前階段而言,有效對我國的大型復雜的深基坑支護技術加以有效的掌控和管理,可以選用我國的專家論證形式,進而達到保障工程的安全和穩定性。
4.3基坑支護施工質量的全程控制。要想有效保障巖土工程的深基坑支護施工質量,必須注重其施工中的過程控制,施工工程對于有效對各個環節加以有效監控顯得十分重要,各個環節在施工中倘若出現問題,可能會導致不可挽回的后果。在進行施工過程中,相關的負責人員必須聯系當地施工環境,就具體地質資料以及相關的環境因素進行全程控制的確認,保障各個體系、各個系統的正常運行。在施工中,要嚴格遵循既定的設計方案,倘若需要對既定的方案加以變更,需要聯系實際情況以及綜合各個專家的意見看法進而進行科學的變動。此外,在開挖的過程中,要注意減少和降低開挖過程中土體產生的震動,對于開挖后的無支撐暴漏實踐要有效的規避和減少,如果愛開挖過程中出現異常,則必須根據實際情況采取相應的解決措施。在對基坑進行回填之前,要注意對坡腳以及支護層的保護。
5. 結語
巖土工程深基坑支護的深入探究對于有效保證建筑施工工程的穩定性和安全性具有十分重要的意義和聯系。筆者衷心希望,以上關于對我國巖土工程深基坑支護施工策略的分析探究能夠被相關負責人合理的吸收和采納,進而更好的促進我國巖土工程的發展和進步,有效保障我國巖土工程的質量,提高我國工程的質量和穩定性。
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