岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的探究

2015-08-03 167 0

   前言
 
  我国对岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术提出了更高的要求。但是受到施工设计、施工技术等因素的影响,导致有关深基坑支护问题频现,造成岩土工程事故频发。在现代化技术逐渐普及的情况下,岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术尽管在具体施工过程中依然存在着很多弊病,需要我们不断改善。
 
  1岩土工程中深基坑支护的分类及施工现状
 
  在岩土工程中一般采用基坑开挖,基坑支护方式,随着基坑深度的增加,按基坑支护使用性能来分,基坑支护分为挡土系统、挡水系统和支撑系统。基坑所处区域地理、环境以及基坑本身深度、宽度、载荷量大小不同,其支护结构也不尽相同,按基坑支护结构来分,基坑支护分为深层搅拌桩支护、地下连接墙支护、排桩支护以及土钉墙支护。
 
  1.1设计参数失真
 
  对岩土工程造成影响的因素有很多,深基坑支护压力是其中最重要的一项影响指标,不仅会影响到工程质量,还影响着工程的稳固性与安全性。在面对无法明确的地质情况下,库伦与朗肯计算方法是在施工过程中最为常用的公式。在开挖深层坑的过程中,情况较为复杂,很多参数都是无法确定的,比如粘聚力以及含水率,除此之外还有内摩擦角,在这种情况下,几乎无法计算出支护结构的各种受力状况,因此就无法进行精确的结果设计。通过大量的案例分析能够得出这样的结论,如果内摩擦角的变化程度超过五度,支护结构的一系列指标参数都将发生改变,无论是压力还是凝聚力。在这种情况下,很难将施工的工艺匹配上支护结构,很难确定支护结构中的各项力学参数。
 
  1.2空间效应缺失
 
  通过实际研究可以得知,当坑内位移发生在深基坑的时候,会有很明显的特点,那就是两端小中间大,在这种情况下,坑内结构将会很不稳定,整体的结构空间也会随之出现偏差。在传统模式下,处理这一问题的方式绝大多数都是对平面的应变方式进行设计,针对不同形状的深基坑处理的方式会有很大不同。这样一来只能够以应变方案作为基础,微调支护结构以保证开挖的顺利进行。
 
  1.3深基坑取样缺失
 
  对深基坑的具体结构进行前期设计时,需要进行实地的取样分析,使得基土层的物理性能符合相关标准,从而做出与实际情况相匹配的设计方案。在开挖深基坑时,应对基坑内部钻探取样,在保证相关指标达标之后才能够进行开挖,这样一来最大程度的简化了勘察,减少了相关的成本投入。但是土样之中存在很大不确定性,所以根本不具有权威代表性,无法反应出真实情况,使结构设计与实际状况出现偏差。
 
  1.4结构设计无法匹配实际情况
 
  极限平衡理论是在深基坑工程中计算支护结构的理论基础,但这种理论与实际状况存在很大偏差,无法将支护结构的真实受力情况全面反映出来。经过长时间的实践能够得出下面结论,只有在理论层面上极限平衡理论才能够完全匹配支护结构,但实际情况是支护结构无法达到理论标准。
 
  2支护结构类型与设计
 
  2.1支护结构类型
 
  在进行岩土工程基础的施工时,受到建筑物或者地下管线的限制,当开挖进行到一定深度时,已经不能利用通常的方式进行开挖,为了保证基坑周围的稳定不变,只能够建立支护结构,用基坑的方式进行继续开挖。在原有的开挖模式中,降水井点钢板桩是最常用的方式,但是随着施工要求的进一步提高,只能采用全新的支护技术。
 
  (1)挡土系统:在挡土系统中不仅包括钢筋混凝土,还有钢板桩,不仅如此还有深层水泥搅拌,地下连续墙也是挡土系统之一,通过这几部分的组合,能够取得很有成效的挡土效果;
 
  (2)挡水系统:旋喷桩、压密注浆是挡水系统中的两个部分,除此之外,还包括地下连续墙,水泥搅拌桩也是其中之一,锁口钢板桩也包含在挡水系统中,这几个部分严密的组合在一起,防止了渗水情况的发生;
 
  (3)支撑系统:钢筋混泥土支撑是支撑系统之一,还有钢管和型管支撑,或者两者组合支撑都是支撑系统的一种形式,这几种形式的支撑系统能够保证力学结构的稳定,使得支护结构的相关部位不发生较大距离的位移。
 
  2.2支护结构设计
 
  (1)深层搅拌桩:利用深层搅拌桩进行支护,需要很多种原材料,石灰与水泥是其中两种,除此之外还有软土、浆液以及粉体,将这些原材料通过分层次的搅拌,使其发生硬结现象,这样一来就能够产生较大的强度以及水稳定性;
 
  (2)排桩支护:排桩的形式不仅有人工挖孔桩,还有钻孔灌注桩,除此之外还有钢板桩,通过连续连桩以及柱列示排桩,或者两者组合的形式建立支护系统,从而达到支撑的效果;
 
  (3)地下连续墙:在进行深度开挖时,需要十分注重地下管线的的沉降情况,在这种情况下,只能够选择刚度过硬,综合性能较强的地下连续墙进行支护,才能够稳定施工环境。
 
  3岩土工程的施工技术措施
 
  3.1优化设计理念
 
  经过我国在岩土工程领域中长时间的努力和研究,以及岩土变化规律的逐渐掌握,深坑支护的总体设计已经逐步成熟。然而我国在支护结构设计中还没有建立起统一的规范和标准,在进行结构力学的测算时只能够以库伦还有朗肯理论为基础,并通过等值梁法进行对支护桩的计算,这样一来能够合理规避设计的偏差以及施工的缺陷。但是通过这一理论进行相关计算存在很大变数,无法使理论与实际状况相互匹配,这将会对施工影响很大,无法精确控制成本投入以及施工安全。在这种情况下,经过了一段时间的发展,很多先进理念进入中国,人们开始以施工的实际状况为基础来选择岩土工程的施工技术。
 
  3.2强化变形观测
 
  在对岩土工程进行变形观测时,主要需要关注周边建筑,除此之外还有基坑边坡,地下管线也是变形观测的内容之一。观测能够始终掌握施工情况,能够对支护设计与现实状况的匹配程度作出判断,这样一来,对两者之间存在的偏差就可以及时做出反应,基于土体沉降以及形变的程度,从相关参数上作出修改,并及时调整施工。为了使得能够及时观测到准确的数据,需要进行严格的操作,保证具体测量的精确程度。如果施工过程中出现问题,及时做出反应,保证施工能够按照既定方案继续进行。如果工程较为复杂,就聘请专家进行数据论证,将偏差控制在最小的范围内,降低施工风险。
 
  3.3强化施工质量
 
  对施工过程进行科学管理,能够做到对施工质量有效地控制,只有这样才可以保证岩土工程的整体工程质量。强化监管力度,保证施工能够遵从设计方案,并通过对各个环节的深入管理,使得施工能够达到设计标准。除此之外,在施工的前中后期,分别做好每一环节的监管工作,保证施工设计的周密性,以及相关准备工作,不仅如此还要做好统筹规划,合理分配工作,对施工原材料的规格进行严格检验,确保相关指标符合标准。在此基础上,进行分层次、分阶段的进行开挖以及支护,保证设计方案得到顺利实施。
 
  4结语
 
  深基坑支护施工是岩土工程基础施工中较为关键的环节,深基坑支护施工质量的优劣是整体工程安全性的重要指标。因此,研究深基坑支护施工存在的问题和施工技术措施具有极其重要的现实意义。由于深基坑支护施工具有复杂性、风险性等特点,在实际施工过程中,施工人员应将施工管理和质量控制结合起来,根据实际施工条件,完善施工设计理念和强化施工技术管理,保证施工质量的安全可靠性。
 
  参考文献:
 
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