余 平
馬鞍山鋼鐵建設集團有限公司
基于巖土工程施工中深基坑支護技術應用研究
余 平
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深基坑支護技術在巖土工程施工中應用較為廣泛,在實際應用中,必須結合不同的技術,做到工程施工的最優化。使得深基坑支護技術在巖土工程施工中發揮著非常重要的作用。
巖土工程;深基坑;排樁支護
巖土工程近年來有了較大發展,其建設數量和建設質量隨著人類社會經濟不斷發展技術提高的過程,被社會提出了更高要求。巖土工程施工時,會將地基設計為深基坑的形式,目的是為了保證建筑物的穩定及巖土工程的特殊性。但由于社會對土木工程的逐漸頻繁,伴隨著土木工程的基坑支護技術也被提出了更高的技術要求和表現。
在巖土工程中,基坑支護工程是指在基坑中采取臨時性支擋、加固,并結合地下水控制等措施,達到對相關工程地下主體結構及其周圍環境的保護目的。隨著各大城市地下空間開發程度不斷加大,做好基坑支護工程施工顯得更為重要。
在深基坑的施工中,施工設計、檢測以及基坑支護等技術的成熟對巖土工程深基坑施工有著十分重要的意義,需要重點分析其工作特點。在提高主體地下結構安全性與周邊環境保護性方面,深基坑支護施工綜合性與復雜性較強,其特點表現如下。
(1)基坑施工區域性比較強,為了充分利用土地資源施工深度需不斷增加。由于地質條件與人文條件差異,土地巖土不同其性質也不同,在建筑高度不斷增加的基礎之上,必須充分考慮施工現場實際情況,就算地方相同不同高度基礎承受的壓力也不同,這就要求更深的基坑深度施工條件才能完成施工任務。
(2)周邊環境對深基坑支護技術施工特別是對于具有比較密集的人流量的超高層建筑與高層巖土工程的影響比較大。因為這些建筑所處區域的建筑物密集度高交通相對發達,所以存在較多的影響因素會干擾深基坑支護工程施工。
(3)深基坑支護技術施工具有較強的隨機性,在長周期中易發生變化和危機。較長的施工周期使得深基坑支護工程這種臨時工程存在比較大風險性,特別是部分施工單位的安全管理工作沒有做到位的情況下,遇到突發狀況的概率較高,而且是隨機發生的根本不好預判。
在集合多個專業領域之間的內容,徹底了解工程地質情況、基礎工程、結構力學等多方面情況下,巖土工程施工依然不是一件簡單的事情。不同的深基坑支護技術應用需求很容易受到外界環境的各種因素影響,基坑工程施工活動與上下階段的施工活動有著密切的聯系性,要確保巖土工程施工的順利完成,就要協調好各方資源通力配合。擋土、支撐以及擋水是深基坑支護技術的三個重要系統。其中鋼筋混凝土板樁、水泥攪拌樁、鋼板樁、地下連續墻是擋土系統的主要構成,能對外土壓力有效抵御;對結構內部位移的有效限制主要靠鋼管內部支撐、鋼筋混凝土支撐、型管支撐等構成的支撐系統完成;擋水系統中的旋噴樁、壓密注漿、水泥攪拌樁以及鎖扣鋼板樁能阻擋外部水分的滲入,對基坑工程起到有效保護作用。
雖然我國巖土工程施工技術已經形成永久性支護和暫時性支護這兩種比較成熟的支護模式,有的施工甚至可以實現兩者結合的操作,更好的實現工程需求。但實際施工問題還是存在,以下從三個層面進行分析:
3.1 工程設計中的數據計算問題
在現代巖土工程施工中,由于施工點特殊區域性,利用庫倫公式或者朗肯公式測算出的深基坑支護承載能力往往存在一定的誤差。①土質、地質條件等都會影響深基坑支護承載力,現有的承載力計算方法又對巖土工程施工點的地理要素展開全面計算誤差分析,導致精準性降低;②土壤摩擦力、地下濕度在計算數據時無法完全估算且不同深度變化不一,所以計算精準性無法保持一致和穩定;③土壤凝聚力在施工過程與竣工后不同,這要求深基坑支護技術有應變能力,而這在數據計算過程只能估算無法準確把握。
3.2 施工點的空間效能問題
在施工設計中,深基坑支護技術屬于平面設計范圍,針對于施工面積適中、且長度遠遠超出寬度的施工點,該設計比較能預估地面及地底變化,但在實際施工中,基坑大部分表現為兩邊小、中間大,邊坡易下滑。
3.3 取樣不完整問題
在巖土工程深基坑支護技術的應用中,土石取樣是巖土工程施工工程中比較麻煩的一個問題。不同的地基土層土石取樣能確定土質是否充分滿足巖土工程施工的力學條件,保證施工的安全性和科學性。但目前的實際情況是,施工點土壤特性往往無法通過土石取樣實現,不具代表性和普遍性,所以效能較低,需要改進。
4.1 排樁支護
排樁支護指的是對于鉆灌注樁以及鋼筋混凝土挖孔進行柱列式布置來進行擋土的一種支護形式。柱列式灌注樁的剛度相對比較優異,但是需要較大面積鋼筋混凝土帽梁的澆筑,從而使得各柱之間的連接更加可靠。另外,還應該在樁背以及樁間通過高壓方式進行注漿。灌注樁具有相對比較簡單的施工過程,施工過程當中不使用大型機器,不危害周圍土地,并且施工成本也相對比較低。
4.2 深層攪拌樁支護
這種支護形式利用石灰或者是水泥土等相關的材料作為固化劑,選用深層攪拌機械,強制對固化劑以及軟土進行攪拌,利用兩者之間所出現的相關作用,將軟土硬結成樁體,這種支護結構通常利用重力壩式進行擋墻,它通過本身的重量就能夠對側向力進行抵抗,從而維持自身穩定。通常情況下,在內部沒有支撐,這樣對于機械挖土以及基坑內地下結構施工都提供了極大的方便,且費用也相對比較低,使用的施工材料僅是水泥,能夠取得優異的經濟效益。
4.3 鋼板樁支護
這種支護形式在擋水以及擋土當中被廣泛應用,其中鋼板樁主要選用熱軋型鋼制成,把鋼板樁進行連接從而就形成了鋼板樁墻。就當前來看,常用鋼板樁的界面有直腹板形、Z 形和 U 形。鋼板樁由于施工相對比較簡單,從而在實際當中具有較為廣泛的應用,但是這種施工形式可能會造成噪聲震動以及臨近地基的變形問題,嚴重影響了周圍環境,為此,在人口密度相對比較大的建筑物地區,通常不采用這種方式。
深基坑支護技術在巖土工程中的應用對工藝要求和人員素質要求相對較高,在施工之前,相關工作人員必須培訓施工管理規范,嚴格按照要求執行。在具體的施工過程中,還存在比較麻煩的問題,需要我們不斷的去研究和探索。
[1]王修勝.巖土工程中基坑支護工程存在的問題及對策[J].民營科技,2016,(07):73 -74.