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摘要:在我国经济发展中,水利工程发挥着重要的作用。在施工过程中,因无法或不能放坡,需要垂直开挖的施工中,需要用到深基坑支护技术,在水利工程中,深基坑支护技术应用较多。本文主要针对深基坑支护在水利工程中的应用进行研究。
关键词:深基坑;支护技术;水利工程;应用
水利工程中,水电站、排涝泵站、水闸等设施施工时,很多时候都会遇到深基坑问题,并且此类工程中通常不允许放坡开挖,因此在基坑开挖时,就需要采用支护技术。现阶段,我国深基坑支护技术类型比较多,在实际应用中也存在一些问题,影响应用效果,所以需要对深基坑支护技术进行研究。本文针对水利工程中深基坑支护技术应用存在的问题进行分析,并提出解决的措施。
1、深基坑支护技术概述
对深基坑进行支护的主要目的是对坑壁产生的水平压力进行承受,一般采用锚拉式支护结构或悬臂式支护结构,来满足基坑开挖过程中挡土、支撑作用,确保工程顺利进行。深基坑支护技术类型比较多,常用的包含以下几种类型:①内支撑结构。包含内支撑系统与挡土系统两部分。内支撑挡土结构,对两端围护结构承受的侧向压力进行平衡,主要有钢筋混凝土支撑、钢支撑等;挡土结构针对基坑开挖中的水、土压力进行承担,主要有地下连续墙结构与排桩结构等。②悬臂式支护结构。在不采用锚拉或支撑的情况下,该支护结构只是依靠嵌入岩土体,对地面荷载、水压力及土体压力进行平衡的支护结构。该结构适用于基坑深度不大、土质条件较好的基坑支护。③锚拉式支护结构。包含外拉系统与挡土系统两部分,外拉系统中包含锚杆与拉锚支护结构两类;拉锚支护结构由锚固体、拉杆及挡土结构组成,在规模大、深度大的基坑支护中比较适用。④复合式支护结构。该结构属于综合性支护结构,包含喷射混凝土、预应力锚杆、地下连续墙、排桩等组合形式。该支护体系中,对不同支护结构的优势进行了综合考虑,具有造价低、经济效益好的优势,但同时在设计与施工方面遇到的困难也增加。
2、深基坑支护技术在水利工程中应用存在的问题
虽然当前水利工程中对深基坑支护技术已经能够熟练应用,并且取得较好的应用效果,但实际施工中仍然存在一些问题,需要进行解决。
2.1支护与土层开挖不配套
在深基坑开挖施工中,土方开挖工序比较简单,技术含量也不高,容易实施。而难点在于支护结构施工中,由于挡土支护施工工序比较繁琐,复杂程度高,技术含量也比较高,所以施工组织管理的难度也相应的提高。因此,在深基坑施工中,土方开挖与支护结构这两部分内容通常有不同专业的施工队伍实施,并且在施工时间方面,两部分施工基本是同时进行。所以,在施工过程中,两个专业施工队伍的协调管理属于重点,难度较大,很多时候会出现土方施工单位抢进度或托工期的情况。尤其是在恶劣天气条件下,土方施工中对挡土支护施工所需的工作面不予,造成支护施工无法开展,造成支护工程远远滞后于土方工程。一旦出现此类情况,一方面支护施工质量难以保证,另一方面支护施工的进度也受到影响,如果情况严重,极有可能发生基坑壁坍塌等工程质量及安全事故。
2.2边坡欠挖或超挖现象存在
在进行深基坑开挖施工中,先期会采用机械开挖的方法,然后对边坡采用人工简单修坡的处理方法之后,进行挡土支护初次喷射混凝土施工。而实际基坑开挖施工中,因为施工技术交底不充分、管理人员疏漏或操作人员技术水平低等因素的存在,造成先期机械开挖以后,形成的边坡表明极度不平整,增加了后续人工修坡的难度,而人工修坡过程中,通常只是针对机械开挖边坡表面进行轻微的修正,无法全面深度的挖掘。受工期的影响,支护施工时,也在对没有严格检查边坡开挖质量的情况下就行了初次喷射施工,导致欠挖、超挖现象的出现。
2.3成孔注浆不到位
在深基坑支护施工中,如果需要用到锚杆或土钉时,就要进行钻孔作业,一般孔深5-6m,有时深度可达十余米,钻杆直径100-150mm。在钻孔过程中,随着孔深的增加,所进过的土层质量也会发生变化,因此在钻孔之间,需要对土层情况进行调查研究。如果未调查研究就开始钻孔,在钻进过程中,很容易出现残渣沉积、出渣不尽等问题,对后续注浆作业带来影响,严重的可出现空洞坍塌、成孔困难等情况。
2.4喷射混凝土厚度不足
水利工程基坑施工中,很多时候在支护混凝土喷射时,采用的是干拌法喷射混凝土设备,该设备的优势在于输送距离长、体积小、操作简单方便、可提前加入速凝剂等,并且可连续进行喷射施工。但在实际施工过程中,受操作人员的技术水平、检查控制手段、操作方法等因素的影响,容易出现混凝土回弹情况。加之在混凝土原材料质量、配比设计及养护工作不到位等因素的影响,往往出现混凝土强度、厚度等与施工要求不符。
3、提升水利工程中深基坑支护技术应用效果的措施
3.1加强监督协调与管理
在深基坑施工开始前,施工管理部门应该对各施工岗位的负责人进行组织,对施工中可能出现的施工难点或交叉施工点进行分析,对各工序之间存在的矛盾进行理顺,在此基础上对施工组织方案进行编制,经过审批后,施工过程严格按照方案进行。在具体施工中,各施工项目的物资、人员及后勤等保障工作应该由项目经理负责做好,并对各单位间施工工序、交叉工序进行调度,确保各单位均能顺利施工。在不同工序施工之前,尤其是对一些难度比较大、复杂程度高的工序,项目负责人对施工方法应该合理选择,并向操作人员及施工人员做好技术交底工作,施工中对出现的实际问题及时进行解决。监理单位在整个施工过程中要做好监督与管理工作,施工单位对各施工工序做好自检工作,确保施工质量符合要求。
3.2做好岗前培训,坚持持证上岗
在水利工程施工之前,对参与工程建设的所有人员都要进行岗前培训,并对培训效果进行考核。对于管理人员而言,自身必须具备过硬的管理能力,对质量控制要点、操作工序等要熟知;对于施工人员来说,必须持证上岗,在施工过程中严格按照施工规范及要求施工,避免人员因素对施工质量造成影响。
3.3土方开挖与支护施工工序的协调管理
在深基坑开挖中,虽然土方开挖施工比较简单,技术含量不高,但在施工中,应该对开挖分块、分区、分层的部位及施工时间进行合理的安排,在此基础上对挡土支护施工时间进行安排。尽可能的减少开挖部分无支护时间,避免土体在压力作用下出现松动。施工前要做好现场调查与技术交底工作;施工中,要加强支护施工单位与土方开挖施工单位之间的沟通与协调工作,保证两项施工都能顺利进行。
4、结语
深基坑支护技术在水利工程项目中的应用比较多,设计应用中也存在一些问题,对施工质量造成一定影响。为了提高深基坑支护施工质量,就需要解决当前支护施工中存在的问题,加强施工过程中的协调管理、做好岗前培训工作及对整个施工过程加强监督管理等工作,促使深基坑支护技术应用效果的实现,从而保证水利工程整体施工质量的提升。
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