深基坑支护工程施工中的常见问题与处理分析

2018-01-30 05:43白延钊
中国设备工程 2018年7期
关键词:土钉深基坑土体

白延钊

(山东省地矿工程勘察院,山东 济南 250014)

在我国城市化建设日益繁荣的发展趋势下,地下空间的合理利用和开发引起了人们的关注和重视,也涌现出越来越多的深基坑工程的施工内容,这些深基坑支护工程施工对于周边地层、建筑物、构造物的影响极大,如果处理不当则会引发坍塌事故。为此,要重视深基坑支护施工的关键技术和方法,全面把握和了解深基坑支护结构的常见类型,分析深基坑支护施工中的常见问题,积极探索深基坑支护工程施工的处理措施,有效促进工程施工建设的安全有序、顺利开展。

1 深基坑支护施工结构的常见类型

(1)排桩支护。其挡土结构主要是以钻孔灌注桩、钢筋混凝土挖孔为主,呈柱列式间隔布置的状态。如紧密布置、疏排布置等布置方式,它主要是在施工中采用合理控制桩与桩之间的净距离的方式,以实现工程施工所需的支护结构强度,进行合理的调整和控制。

(2)钢板桩支护。其挡土结构主要是以预制式的钢板桩为主,在预制钢板桩的过程中要选取带有锁口、钳口的热轧型材料,使之能够满足施工要求。其施工流程主要为:将钢板桩吊至指定位置并加以连接,使之成为钢板墙体支护结构,从而实现挡土、挡水的效果。

(3)地下连续墙。地下连续墙支护结构具有良好的整体性能和防水、防渗的性能,主要适用于地下水位之下的砂土层的基坑支护结构施工。

(4)土钉支护。对于不符合放坡条件的深基坑,可以采用土钉支护的结构,由于这种支护结构的防水、防渗性能不高,因而通常应用于地下水位在支护结构之上的深基坑施工。同时还要保证没有重要的建筑和地下管线的干扰和影响,另外,要对坑壁的土体进行加固,以增强土钉支护结构的稳定性。

(5)深层搅拌支护。这主要是将水泥固化剂打入到深基坑土体之中,并以软土剂为配合使用的材料,在专用搅拌设备的作用下,充分联结水泥和土体,使深基坑保持稳定。

2 深基坑支护施工中的常见问题

2.1 缺乏空间效应的全盘考虑

在深基坑支护施工中,由于深基坑开挖的平面形状对于支护结构及后续施工的影响较大,因而要充分重视对空间效应的全盘考虑。然而在实践施工过程中,缺乏对空间效应的考虑和分析,这就使深基坑支护工程难免出现边坡不稳等现象和问题,极大地威胁深基坑支护工程的稳定性。

2.2 深基坑支护结构的压力计算不够精准

在深基坑支护工程的施工过程中,拟定深基坑支护工程的施工方案是关键性的前提条件。在拟定方案的过程中,必须要以精准的基坑工程地质条件、支护结构的压力计算数据为支撑,以保证深基坑支护结构的承载力、强度等性能。然而在实际施工时,对于支护结构的压力计算并不够精准,由于深基坑的开挖深度处于不断纵深的趋势和状态,这就使深基坑工程的含水量、土层粘聚力等参数会出现较大的改变,存在诸多的不确定性。这就增大了深基坑支护结构压力计算的难度,使其难以符合深基坑工程的地质条件,容易出现计算结果与实际地质条件的偏差现象和问题,影响了施工安全。

2.3 施工设计与实际不相符合

施工设计是深基坑支护工程施工的重要依据和前提,深基坑支护工程施工必须以科学合理的施工设计方案为依据,为此要保证施工设计方案的精准性、科学性和合理性。然而,在深基坑支护工程施工过程中,存在施工设计与现实具体施工不相吻合的现象和问题,致使施工设计与现场施工存在较大的偏差,这主要是由于前期地质勘察工作没有到位而导致。同时,在现场施工时还难免存在部分偷工减料的现象,这就使深基坑支护结构的受力难以达到规定的标准和要求。

3 深基坑支护工程施工的处理措施

3.1 全面细致地做好地质勘察工作

为了保证深基坑支护结构的安全稳固性,首先就要全面细致地做好地质勘察工作。由于深基坑支护结构具有不同的类型,有各自不同的性能和特点,适用的地质条件也不尽相同。为此,要重视并加强前期的地质条件的勘察工作,要认真细致地了解和掌握施工现场场地的工程地质条件,获悉周边环境的实际情况,包括施工现场的建筑物、构造物、地下管线的敷设、地下水位的情况等。同时还要采用钻探的方式对土体进行取样,进行土体的原位测试和实验室测试,全面把握施工现场土体结构的特征、塑性、强度、承载力、抗剪切能力等相关参数,从而选取与此相适宜的基坑支护结构。如:深层搅拌支护结构适用于土质较为松软的土层;地下连续墙支护结构适用于地下水位较低的土层,从而更好地增强支护结构的安全稳固性。

3.2 确保施工设计的科学合理性

对于不同地质条件的土层要选用不同的深基坑支护结构类型和技术,要在施工设计拟定的过程中,充分考虑地质条件、基础工程施工要求、深基坑空间效应等方面的因素,科学合理地确定开挖深基坑的平面形态和支护结构,使其科学合理、切实可行。同时,还要准确细致地计算深基坑开挖过程中的支护结构压力,获取精准的支护结构压力数据,确保施工设计的科学合理性,减少施工设计中的偏差。另外,在施工设计方案中,还要合理地确定施工的流程和步骤,要借鉴同类工程施工的经验,确定科学合理的施工现场工艺流程,使其与现场施工的条件相契合,提升深基坑支护施工技术的科学性、规范性和使用效果。

3.3 注重设计与施工之间的链接和沟通

为了提高支护工程施工的效果,还要加强设计与施工之间的链接和沟通,要避免设计与施工方面发生信息隔离的状态,充分利用地质勘察的相关信息,使其成为施工的重要参考和依据,减少深基坑支护设计和实际施工之间的差距。具体来说,可以采用建筑信息模型的方式,运用计算机信息化技术生成自动化平台,在三维立体技术的运用条件下,获悉深基坑支护结构的可视化三维模型,使设计、施工等工作都能够进行信息的共享,促进设计与施工的沟通效率,最大化地利用地质勘察的相关信息,保障施工的质量。

3.4 选取科学合理、切实可行的深基坑支护施工技术

首先是护坡桩施工技术。它是极其关键的支护施工技术和方法,对于提升减阻安全和稳定性具有重要意义,可以减少对周边地质环境的影响,提升施工效率。其具体的施工流程主要包括以下内容:①运用螺旋钻机钻孔施工,并实时动态地检测钻孔的深度。②钻孔完成后,灌注预先调制的施工浆液,并由钻孔的底部注入,以规避因地下水浸泡而引发的崩塌变形的问题。③提出钻杆,将预制的钢筋笼、骨料预制件、施工材料等填入钻孔之内。

其次是土钉支护施工技术。该技术可以有效地改善土体的刚度值,增强土体的抗拉、抗剪切的性能,充分发挥土体自身的强度潜力,预防边坡失稳的问题。其具体的施工流程主要有:①精准计算钻孔的深度,标注好特殊的钻孔位置。②对不同的施工材料进行配比,然后再根据钻孔的位置和强度做好二次补浆的工作,以增强其稳定性。③土钉灌浆完成后进行拉拔测试,检测土钉的拉伸力。

最后是土层锚杆施工技术。在确保锚杆位置准确的前提下,确认所有的锚杆质量没有缺陷,才能进入后续施工。对于锚杆的孔距误差现象,要做好相关的记录,确保孔底部的尺寸符合要求。另外,还要做好隐蔽工程的记录,以备后期的核查和校验。

3.5 注重深基坑支护施工中的安全防护工作

要注重和加强深基坑支护施工中的安全防护工作,必须确保所有的施工人员、监理人员按照规定佩戴安全护具,所有人员必须持证上岗,按照机械设备的相关规定进行检修和维护保养,确保机械设备处于正常的运行状态。另外,还要重视地下水的问题,对于地下水位波动较大的情形,要及时完成深基坑降水,并针对易出现的流砂、管涌等问题,及时给予处理和防治。

4 结语

深基坑支护工程施工是极其重要而关键的基础工程内容和环节,也是一项非常复杂的工程建设项目。要综合考虑各种影响因素和条件,合理确定深基坑支护施工的设计方案,采用科学合理、切实可行的深基坑支护工程施工技术和方法,确保深基坑支护施工的安全性和稳固性,使深基坑支护施工技术的效能发挥到极致。

参考文献:

[1]赵亚君.建筑工程基坑支护技术探讨[J].山西建筑,2017,(36):78-79.

[2]张建国,成艳.土建基础施工中深基坑支护技术应用分析[J].建筑知识 .2016,(13) :45,47.

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