浅析岩土工程深基坑支护存在的问题以及控制措施

2018-04-26 10:29彭学熔
建材与装饰 2018年14期
关键词:岩土深基坑基坑

彭学熔

1 加强岩土工程深基坑支护建设的必要性

近年来,随着我国城市人口数量的骤增,这在客观上使得城市高层建筑数量越来越多,基坑的深度也随之不断加深,因此对建筑工程的安全稳定性提出了更高的要求,建筑的基础必须要符合地下埋深嵌固的标准,深基坑项目是一项重要的地下工程,深基坑支护不仅能充分确保坑基侧壁与附近环境不发生位移,还极大的有利于发挥出良好的截水与挡土功能。此外,土质条件是造成基坑事故的首要原因,因此要格外注意分清基坑开挖范围及下部两倍左右基坑深度内岩土的工程性质,对土的软硬状态可使用液限指数划分,还要根据土的成因、物理力学性质与特殊性来考虑软土的影响,从根本上确保深基坑支护的综合质量。

2 岩土工程深基坑支护的特点

①单和综合,为了得到客观精准的渗透性参数,通常会采取在支护工程里侵害土体的渗流,因为深基坑支护是一项受诸多客观因素影响的系统工程;②实用性和区域性,不同区域内岩土工程分布的深基坑支护施工是千差万别的,因此在地质结构的工作中要进行客观精准的调查,始终秉持“实事求是、与时俱进、开拓创新”的原则理念采取合理计划;③不确定性和事故率,由于深基坑工程的施工现场大多较狭窄,不仅施工周期长且难度大,而且土地结构较为分散,这在客观上加剧了意外安全事故的频发,因此需要全面收集调查数据,切实维护好深基坑的变形量。

3 深基坑支护技术在岩土工程中的应用

3.1 排桩支护

总的来说,排桩支护是挡土结构的一种,它主要通过机械钻孔而避免使用大型机械设备,在柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔与钻灌注桩,通常在桩间或桩背采用高压注浆亦或者在桩后专门构筑防水帷幕,旨在有效防止地下水夹带的土体颗粒渗入到基坑内,往往柱列式灌注桩具有良好的刚度,因此在岩土工程的深基坑支护中得到了广泛的推广普及与应用,还具有的典型优势是成本较低,没有打入桩的噪声、振动与挤压周围土体而衍生出的次生危害。

3.2 深层搅拌桩支护

在岩土工程的深基坑支护施工中,另一大最为常见的技术应用就是深层搅拌桩支护,它从整体上讲属于重力式结构,主要依靠自身重量来抵抗侧向力保持稳定,它是充分利用石灰与水泥等材料作为固化剂,多采用格栅形式在增设冠梁和抗剪插筋来适当增加嵌固深度。此外,深层搅拌桩利用软土与固化剂间产生的物理化学反应来发挥挡土挡水效能,取得良好的防渗效果,最终使得软土硬结成具有一定强度、水稳定性与良好整体性的桩体,进而从根本上充分保障岩土工程的质量,有利于促进我国社会经济的协调稳定可持续发展进步。

3.3 钢板桩支护

常见的深基坑施工技术除了上述两种外还包括锚杆支护、土钉墙(如图1所示)与地下连续墙等,而应用较多的还有钢板桩支护,因为钢板桩在地下室支护施工结束后需要拔出,所以必要要预先对周围地表土与地基土进行客观精准的考核评估,钢板桩施工中的典型缺点就是容易造成噪声振动与地基变形,因此往往在人口密集建筑密度较大的地区不倡导运用,这会妨碍广大居民正常的生产生活步调,当前深基坑支护中使用的钢板桩截面大多为直腹板形与U形,并且钢板桩整体的柔性较大,通常由钳口或带锁口的热轧型钢制成等。

图1 土钉墙层面设计图

4 当前我国岩土工程深基坑支护中存在的问题

经过科学的调查研究资料显示,近年来我国建筑物深基坑的开挖深度越来越大,一般情况下,建筑结构主体越高,基坑埋置的深度也越深,二者之间是成正比例关系的,随着广大人民群众对深基坑支护质量的要求也越来越高,必须要加快解决其中存在的问题,主要表现在以下两个方面:

4.1 成孔注浆不到位、土钉或锚杆受力达不到设计要求

一方面,注浆时的配料随意盲目性较大,不仅直接造成土钉或锚杆的抗拔力不达标而多次返工,极大的增加了资金成本的损耗,还会出现充盈度不够与注浆管位置不够精准的问题,由于钻孔所穿过的土层质量繁琐复杂,如果没有提前对这些地质矿产成分进行科学详细的勘察,很容易导致出渣不尽而引发孔洞坍塌与成孔困难,通常深基坑所用的锚杆钻孔直径为大约100的钻杆成孔。另一方面,施工过程与施工设计的差异大,深基坑开挖是一个空间问题,往往在具体的施工中出现深层搅拌桩的水泥掺量不达标等问题,在未能进行空间问题处理前没有按平面应变来灵活调整支护构造,经常会导致水泥土发生裂缝。

4.2 土层开挖与边坡支护不配套

①在进行施工时缺乏一定的综合性,施工管理中缺乏科学合理的动态化与信息化施工管理,严重忽视了深基坑挡土支护施工中所需的工作面,主观随意的追赶施工进度而忽视了整体的质量,这给施工管理造成了巨大的难度,边坡修理也达不到设计规范要求,没有经过严格检查验收就开始初喷,还会由于分层分段开挖高度不一致与技术交底不充分而引发边坡的顺直度不规则。②施工专项方案的可操作性、指导性与针对性较差,专项方案的编制人员与具体实施人员存在严重的脱节现象,相互间的理解沟通不够,总之,希望相关的专业负责人对上述问题引起广泛的关注与重视。

5 岩土工程深基坑支护施工的有效控制措施

5.1 实施深基坑支护施工全过程控制

施工企业在施工过程中不能肆意改变深基坑支护锚杆的型号、数量与位置等,相关工作人员必须对施工周边建筑物、设计图纸与地质材料等因素做到了如指掌,对岩土工程中深基坑施工的各个环节进行动态的实时监控,严格管控好钢筋网之间的距离,始终遵循“严禁超挖、分层开挖、先撑后挖”的施工原则来有效削弱深基坑开挖的暴漏时间。再者,创新深基坑支护施工设计理念,合理借鉴国内外优秀的设计理念与设计手段,建立起完善统一的深基坑支护结构施工设计规范与标准,减少受力的不平均,从根本上提高岩土工程的安全稳定性与牢固坚实性。

5.2 重视变形观测并注意及时补救

对于重大复杂的基坑工程要优先采用专家论证的形式,做出可靠的加固设计和施工方案,现场变形观测的数据必须要足够精准可靠与真实,防止变形或滑动继续蔓延,统筹兼顾好地下管线的变形情况、土方开挖影响的沉降情况以及深基坑土体的变形状况等内容关系,变形观测人员必须要严格秉持公平、公正的原则按照设计方案精心测量。另外,基坑支护单位要与挖土单位紧密结合,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力,设计方案变更时必须重新经专家评审,从源头控制和预防安全事故的发生,完善对报警系统的监控。

6 结束语

综上所述,本文对岩土工程深基坑支护存在的问题及控制措施进行探究分析具有重要的现实性意义,深基工程是一项经验性与实用性都较强的学科,它与基坑降水、开挖放坡、支护结构设计与场地工程地质勘察等施工密切相关,囊括了材料力学与工程结构等内容,它在岩土工程中是具有独立功能的系统整体,随着近年来我国城市高层建筑的发展,岩土工程的深基坑支护项目规模也日益扩大,它是建筑基础工程施工中的重难点,不仅关乎着建筑工人的生命财产健康安全,还制约着建筑工程的整体安全稳定性,而工程施工质量是衡量工程企业实力的重要标准,要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,就必须要不断增强岩土工程深基坑支护的技术水平,确保建筑物稳定性的基础上创造出良好的社会经济效益。

[1]刘莹,李静.针对岩土工程深基坑支护施工中存在问题与完善措施的几点思考[J].产业与科技论坛,2017(25):107~109.

[2]李国平,王成东.浅析岩土工程深基坑支护施工中存在的问题与完善措施[J].工程技术(全文版),2015(8):163~165.

[3]张成宝,陶磊.浅析岩土工程深基坑支护存在的问题以及控制措施[J].城市建设理论研究(电子版),2016(21):236~238.

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