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一、概述
经济社会的飞速发展带动了建筑行业的全面进步,近年来我国的建筑工程不断增加,规模不断扩大,隧道工程、高层建筑以及地下工程不断涌现。其中应用极为广泛、作用较为突出的是岩土工程的深坑基支护施工技术,它为建筑工程争取了大量的可用面积,为国家节约了大量土地,因此在建筑行业中也发挥了重要的作用。但是该项技术也有一些不足之处,需要不断完善。
二、深基坑支护技术介绍
中国幅员广阔,地质环境杜洋,岩石工程的差别也较为显著,这种差异具体表现为岩体和土地的强度不同,压缩性能不同,应力性能也不同,因而岩石工程具有较为显著的区域性特点。受不同地质环境的影响,岩石施工存在各种问题,因而施工参数、施工工艺都要随之调整。此外,岩石工程施工还必须对地基进行处理,对基坑进行维护,因而必须注重对深基坑支护技术的提升。岩石工程中应用较为普遍的的深基坑技术包括钢板桩支护、深层搅拌桩支护、排桩支护等,具体情况如下:
1钢板桩支护技术由带锁口或者钳口的热轧型钢制成钢板桩,多个钢板桩彼此连接形成钢板桩墙,主要用于挡土和防水,其中常用的有U形、Z形和直腹板形几种。钢板桩支护技术的优点是施工简单,应用范围大,缺点是容易导致影响到周围低级,引发变形或者噪声震动,通常不用于人口密度较大的地区。还有一个问题,钢板桩自身刚度有限,如果周围支撑物件设置不当就会导致变形加剧,因而深度超过7厘时,一般不予采用。采用时必须考虑对周围环境和土壤的影响。
2深层搅拌桩支护技术即以水泥和石灰为原材料进行固化,使用机械对软土和固化原料进行深层搅拌,使软土通过硬化处理具有整体性和稳定性,进而形成强度较大的桩块。深层搅拌桩支护一般表现为格栅,通常用于基坑深在7米以下时,利用水泥的不透水性实现土防水防渗的功能。深层搅拌桩支护技术能够凭借搅拌自身的重力抵抗侧向力,内部无需支撑,因而成本较低、施工便利,也不需要水泥之外的其他原材料,因而经济效益较好。
3排桩支护技术这种技术依靠的在柱列间设置钢筋混凝土挖孔和冲灌注桩,从而起到挡土的作用。桩柱之间保持一定的距离,保持一定的疏密程度。这种支护技术刚度较强,缺陷是桩柱之间的连接必须依靠钢筋混凝土帽梁进行加固,从而防止地下水和沙粒回流,为规避这个问题通常采用高压灌浆,还需要配置搅拌桩和旋喷桩等辅助措施。排桩支护技术无需人工介入,没噪音,不影响周围的环境及土壤,且成本低廉,因而应用极为广泛。
三、深基坑支护的类型及应用
1自立式支护,这种支护技术常用于地质条件良好的工程,基坑内不设置支撑构建,对机械运行和地下施工较为有利。缺点是水平位移较为明显,因而成本较高。
2桩锚支护技术,常用于土层条件较好的工程。如果工程基坑深度较大,岩石的锚杆需要设置的固定的系数。
3排桩内支撑支护技术,通常采用钻孔灌注桩。依据平面形状的差异,基坑内部支撑不见的设置方式也不同。
4喷锚支护技术,材料是钢丝网、锚杆和混凝土,常用于人工填土工程,不能采用细沙,基坑深度要控制在12米以内。
四、深基坑支护施工中存在的问题
1配套问题施工中经常出现土层和边坡支护不匹配的问题,支部部分的施工进度偏慢,跟不上土方施工的进度,导致二次回填或者另外搭设架子。相比来说,土方施工简单易行,而挡土支护施工工序繁杂,技术难度大。鉴于这种情况,通常由大型的专业施工队伍进行土方开挖和挡土支护,一般两个合同是平行的关系,造成了协管难度增加,土方开挖顺序杂乱,给支护施工阶段预留的时间不足,难以保障施工质量。
2边坡修理达不达标,不规范一般的岩石工程深基坑施工,先用机械进行大方开挖,再配合人工修坡,最后进行挡土支护初喷施工。事实上,经常会出现边坡不够平整,顺直度不够规则。由于人工修坡无法进行深入挖掘,因而平整度休整只能局限于表面,初喷之前无法进行全面验收,容易造成超挖或者欠挖等问题。
3成孔注浆以及土钉、锚杆不达标深基坑施工常用的钻杆至今在100-150范围内,深度最深可能达到20多米,不同土层土质不同。必须对土壤进行全面考察,避免出渣不尽或残渣沉积,避免成孔问题,确保注浆的质量。
五、深基坑支护工程施工中的注意事项
在对岩石工程进行深基坑支护施工时,必须全面综合的岩石工程所处的地理环境,考虑工程的土壤、基坑的规模大小、工程的具体种类以及支护的组成结构等等,必须切实保证支护结构的稳定结实。抗体变形必须和周围环境相匹配,控制在一定的范围内。深基坑支护工程要特别控制好地面变形情况、基坑稳定情况和地下水的情况。施工过程必须切实的结合实际,确保方案随时进行有效修订。深基坑支护施工必须最大程度的避免对周遭环境造成污染,既要注意污水排放问题,更要注意噪音排放问题。如果周围环境对深基坑施工中的位移和沉降有要求,则要以地质调查为前提和依据,注重施工过程对周围设计的影响,尽量不低工程周遭形成不良影响。结语岩石工程的深基坑支护技术设计多方面的知识,既包括物理、材料,又涵盖地质和建筑,具有极强的系统性和综合性。对岩石工程而言,深基坑支护施工影响巨大,不但影响工程的质量和工期,还会影响到周围环境和土质,是岩石工程顺利施工的基础和保障。因此必须高度重视,强化管理,不断提升。
作者:郑培丹 丁宁 单位:济宁市建筑设计研究院
岩土工程支护施工技术篇2
随着我国经济水平的不断提升,城市化进程加快,城市人口日渐增多,城市用地紧张,人口拥挤等矛盾日渐突显,严重影响了城市综合水平的提升。高层建筑需求越来越多,施工要求越来越高,在此背景下,深基坑支护技术在岩土工程中得到了广泛应用。岩土工程深基坑支护技术的应用具有一定的危险性,对施工技术和施工质量要求比较高。深基坑支护技术的高效应用,在一定程度上降低了岩土工程施工风险,减少安全事故,加快了施工进度,减少了施工成本,提升了施工企业的综合效益,因此加强对深基坑支护技术的应用措施和质量控制策略的优化设计具有重要的实际意义。
1岩土工程深基坑支护施工技术应用
1.1土钉墙支护技术
由于土钉墙支护技术施工操作流程简单,施工空间小,工期短,施工成本低,支护效果比较好,因此在建设工程中得到了越来越广泛的应用。一般情况下,在黏性土、砂、填土等施工条件中应用。其中,土钉制作、成孔和送入等部分对土钉墙施工技术的应用效果具有重要影响[1]。(1)在制作土钉的过程中,在每隔200cm的地方焊接对中支架。这种操作方式可以有效降低土钉在送入时的阻碍,还可以保障土钉出现中间的区域,防止出现中心位置偏移导致土钉移除时阻力太大的现象。(2)在土钉成孔过程中,应注重对孔径以及挖凿角度的合理掌控,确保孔径保持在10cm以上。根据施工现场的具体要求,对成孔位置进行合理设定。施工人员需要注重对孔径和孔深的具体数据进行核对和检测,确保其符合设计要求。针对隐蔽工程进行准确的记录,以便进行质量维护等。(3)土钉送入。根据设计要求安置支架,确保土钉插入深度,从而保障钢筋保护层厚度符合安全施工的要求标准。对钢筋焊接效果进行审核,保障支架具有一定的厚度。结合实际需要适时调整支架数量,满足支撑需求。(4)喷射混凝土。结合设计要求,对混凝土原材料的配比进行优化配置,确保其使用性能,按照自上而下的顺序进行喷射,保持喷射厚度在5cm左右。在混凝土凝结之后的2h进行洒水,保持其一定的湿度,防止出现裂缝等。
1.2喷锚支护
一般情况下,喷锚支护的主要受力点是土层锚杆。利用锚杆钻机进行钻孔,达到预定的深度之后,再灌注泥浆。在这个过程中,注重对孔壁的保护,并结合实际情况进行补浆作业。施工人员结合施工需求对锚杆的位置进行合理设定,对锚杆孔距进行合理控制,误差不要超过5cm。对注浆的配比进行合理控制,在灌注过程中进行搅拌。由于喷锚支护技术适应性较强,施工成本较低,适用范围较广。但是这种支护方式不适合在密度较低的沙土以及有机质含量较高的黏土中使用[2]。
1.3钢板桩支护
钢板桩支护主要是由锁口、浅口的热轧型钢制作而成的[3]。通过钢板桩的互相连接形成钢板桩墙面。钢板桩支护技术在实际的施工过程中,由于施工操作流程比较简单,挡水和挡土效果较高,因此在建筑工程中得到了较大范围的应用。但是由于钢板桩支护技术在应用中,产生的噪声比较大,会对周围地基造成破坏等问题,在人口密集的区域使用时具有一定限制性。在深基坑大于8m的施工条件下,不适合应用钢板桩支护,以免出现构件变形等问题。为了降低钢板桩支护对周围地基的影响,在使用完支护后要及时拔出。
2岩土工程深基坑支护施工质量影响因素
2.1气候因素
深基坑支护技术施工是岩土工程的关键环节,对整体工程施工质量具有直接的影响。因此在进行具体的施工之前,施工单位应注重对施工当地的气候和天气现象进行严密观察,避免在恶劣的天气情况下进行施工,防止延误工期。此外,在降雨天气下,会导致深基坑内出现大量的存水,影响施工效果,甚至出现渗漏现象等。
2.2地质因素
不同的岩土性质需要选择不同的支护类型进行施工。因此在施工之前,施工单位需要对施工现场的岩土进行取样研究,对土质特性进行科学分析和研究,掌握相关数据,并结合数据分析结果对土层特点进行判断,从而选择合适的支护类型和施工方案。如果采样不全,导致对地质特点分析不准确,就会严重影响支护结构的稳定性,导致支护效果不佳[4]。
2.3项目因素
深基坑支护技术施工是一项综合性的项目,施工过程中的影响因素比较多,尤其是结构计算的准确性对施工效果具有重要影响,能提升施工的安全系数。但是在实际的施工过程中,由于项目本身的问题,结构计算不准确,就会严重降低施工的安全系数,留下严重的安全隐患问题。
3岩土工程深基坑支护施工质量控制策略
3.1完善施工设计
完善的施工设计是确保深基坑支护技术有效应用的关键因素。因此,施工单位应在具体的施工之前对施工现场进行实地调查,掌握相关的地质特点等数据,从而制定更加科学合理的施工设计方案,并结合实际需求,选择合适的支护方式和支护类型,对施工过程中涉及的具体参数进行科学计算[5]。提升设计人员的专业能力,对其进行定期的培训,确保制定更加科学化的设计方案。对设计方案进行严格的审核,展开科学论证,施工人员和设计人员结合自己的专业提出合理的建议,对设计方案进行进一步优化,确保其可行性。加强施工安全防护措施,制定紧急预案,确保施工顺利进行。
3.2完善深基坑支护施工技术管理制度
加强管理制度建设是确保深基坑支护技术高效应用的重要保障。在岩土工程管理制度的基础上,结合深基坑支护技术施工的特点,制定更加科学合理的管理制度和管理机构,实现施工技术管理的制度化和规范化,以便在质量管理中有制度可循。加强对施工机械设备和施工材料的优化管理,为支护技术的施工质量提供物质保障。注重对施工人员的制度管理,对施工人员开展定期的培训,提升专业技能知识水平,强化责任意识,培养职业道德素养,提升施工队伍的整体水平。
3.3完善施工过程的监督和控制
由于深基坑支护施工技术的应用环境具有一定的复杂性,不可控因素较多,一旦某个环节出现问题,不但会影响整体施工进度和效率,甚至会引起严重的安全事故问题,对岩土工程施工造成不利影响。因此,必须注重在施工过程中加强对施工技术应用以及周围环境的监督和管理,确保其安全进行。加强对操作程序和流程的监督和管理,保障施工技术的规范性应用,防止违规操作带来安全隐患问题。注重对基坑边缘坡度以及低下管道线路进行检测,掌握实时数据,降低施工误差,避免出现地基变形等问题。对监测数据进行科学的分析,在施工过程中对土质影响因素进行研究,并采取相应的防护措施,提升施工安全效果,保障施工质量。此外,还要注重加强沉降监测,结合施工环境设置相应的沉降监测点,并对监测点进行保护,避免监测结果受到影响。结合实际情况对受到破坏的监测点进行修复,保障监测效果,为提升深基坑支护施工质量提供依据和保障。
4结束语
深基坑支护施工技术在岩土工程的应用过程中,存在一定的复杂性。随着城市发展,对建筑质量要求越来越高,因此对施工人员的综合专业能力、施工管理水平等多方面提出了极大的挑战。在施工之前进行科学合理的施工设计,优化施工程序,确保施工操作的规范性,创新施工技术,优化施工管理,对施工过程进行实时监督和控制,结合实际情况对施工方案进行优化调整,确保施工方案的可行性和合理性,为提升深基坑支护施工技术的应用效果提供坚实的保障。
作者:陶治平 袁宗盼 单位:江苏省岩土工程公司
岩土工程支护施工技术篇3
1前言
随着城市化的不断发展,对建筑物的规模和功能要求越来越高,对建筑物的质量提出了更高的要求,深基坑的形式可以有效提高建筑物的稳定性,但在深基坑的施工过程中往往会出现一些问题,如侧滑和坍塌等,不仅对工程进行造成很大的影响,甚至会威胁相关工程人员的安全,应该对这些问题采取足够的重视,然后采取相关的解决措施,从根本上提高岩土工程的质量。
2岩土工程深基坑支护的原理
在岩土工程的施工过程中,深基坑支护主要是为了对建筑进行更进一步的保护,增加建筑地基的稳固性。在通常的大规模建筑施工过程中,为了提高建筑的稳定性,一般基坑的开挖深度要超过5米以上。从目前的基坑支护技术发展来看,其主要应用的有搅拌桩、排桩与钢板桩、灌注桩、地下连续墙等支护措施。这几种模式,都可以有效增加建筑的稳固性,并提升建筑的承载能力,可以有效避免建筑倒塌事故的发生,有效提高建筑工程的质量。
3岩土工程深基坑支护技术中经常出现的问题
支护措施的选型工作非常重要,每种支护结构都有自己的应用特点,对基坑的实际施工往往影响较大。因此,在实际的设计选型过程中,应该根据基坑的具体施工范围,选择合适的支护类型,对基坑的具体尺寸参数要进行认真的计算。在计算基坑设计深度的过程中,应该使用朗肯和库伦公式,一定要保证计算的准确性,避免给后期的工程施工,留下安全隐患。在基坑的设计过程中,一定要按照基坑的极限理论情况进行设计,对基坑的实际受力情况进行精密的计算,要然基坑的设计强度满足基坑的实际使用情况,否则会给基坑的后期使用,带来很大的安全隐患。由于基坑的土质往往比较松软,在实际的过程中,很容易发生变形移位的现象,如果发生了基坑移位的情况,则需要对设计进行有效的调整,这种方法在细长型基坑中的施工中,往往比较常用。在基坑的施工过程中,一定要进行严格的施工管理,首先应该保证基坑开挖的质量,然后按照施工设计方案进行支护施工,对于施工中遇到的实际问题,例如各种施工参数无法满足设计的要求,这主要是由于施工过程中的协调工作没有做好导致的,需要我们加强施工的协调管理。在整个施工过程中,往往对于土体的开挖比较简单,对于基坑的支护环节往往会比较复杂,两者在同时进行的过程中,经常会出现不能协调一致的情况,对工程的实际进行,往往会产生非常不利的影响。由于对基坑的支护是放在土体开挖的后面,土体开挖的质量对支护施工造成较大的影响,影响支护施工的进度和效果,在施工的过程中,经常会爆发出各种矛盾。施工管理在基坑施工过程中占有非常重要的地位。一些企业为了赶工期,在施工的过程中往往忽略施工的管理,对施工过程中的施工难度估计不足,造成施工现场往往比较混乱,对各种施工人员不能进行合理分配,很多高难度的边坡施工,并没有花费足够的精力和时间进行处理,这极大影响到了施工的安全性,经常会带来过挖或者欠挖的情况,严重时还经常造成滑坡现场,对现场施工安全,带来了非常严重的影响。很多企业对岩土工程并没有实行动态化和信息化的管理,管理人员不能及时了解施工现场的施工情况,大大降低了施工管理的质量。
4岩土工程深基坑支护施工的改进措施
根据我国当前深基坑支护实际开展的情况,支护结构的受力会直接受到岩土变化规律的影响,需要我们不断完善深基坑支护的设计。当前我国并没有形成统一的支护结构设计规范,实际的土体压力通常按照朗肯理论和库伦理论来进行计算,这可以有效避免设计缺陷的产生。但是朗肯理论在实际应用的过程中,往往和实际结果有较大的差距,这要求在设计的环节中,一定要紧密联系工程的实际情况,引进外国更加先进的设计理念,摆脱传统结构载荷法所带来的限制,在设计的过程中采用动态信息收集法,让结构设计变得更加合理。在深基坑支护的实际施工过程中,应该仔细分析岩土的实际情况,制定出科学的施工方案,然后制定合理的施工流程,避免盲目进行施工。此外,应该严格按照施工方案进行施工,在施工开始前,一定要做好对施工人员的技术交底工作,保证所有施工人员都了解每个施工的细节,避免措施施工的产生,有效保证工程的施工质量。由于基坑工程的特殊性,在施工的过程中,经常会产生基坑变形的情况,一旦发生结构性的变形,往往会造成非常恶劣的后果,严重时还需要重新进行设计,因此需要加强做好变形的监测工作。在实际的施工中,应该掌握岩土工程周围建筑和管线的实际分布情况,对基坑可能会产生的变形进行仔细的分析计算,技术对设计方案进行调整,在土体的开挖过程中,一定要按照施工方案来进行施工,这为后期的结构施工可以提供重要的保障。现场的施工人员一定要负起责任,掌握一些必要的变形监测方法,及时对基坑的实际变形情况进行检测,如果发现有基坑变形的问题,应该及时向上级进行反应。管理人员在掌握该情况后,应该及时和施工技术人员进行沟通,制定出有效的技术调整方案,避免变形的进一步发生,减轻变形对工程的实际影响,保证工程的质量。降雨是基坑排水的主要对象。选择基坑排水技术时,应该根据基坑的地形环境、土质特点、基坑积水来源等因素,选择合适的排水技术,并充分利用基坑周边的环境特点来进行排水。在基坑施工的过程中,一定要做好工程的检验工作,对支护结构所用材料、整体结构、成品进行物理性质的试验,消除可能存在的安全隐患,在完成一个工序的施工后,就应该及时进行工程质量的检验,当该施工工序检验合格后,才能进行下一工序的施工。此外,在检验的过程中,应该突出检验的重点,对于工程质量影响较大的环节加强检验的力度,现场施工人员也应该做好自检和互检,有效提高检验的进度。
5结语
深基坑支护技术在岩土工程中占有十分重要的地位,针对其在施工过程中出现的问题,一定要引起足够的重视,研究出有效的解决对策。
参考文献
[1]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2008(03):151-152.
[2]严元.轮岩土工程深基坑支护施工技术措施[J].建筑设计管理,2009(18):76-77.
作者:吴朋 杨军强 单位:陕西核工业工程勘察院有限公司