化工部郑州地质工程勘察院450011
摘要:随着建筑行业的发展,深基坑支护设计与施工技术不断升级,不仅在开挖深基坑及其支护设计的施工技术上有所提高,而且也注重了岩土勘查技术应用,越来越多地考虑深基坑的支护工程的诸多影响因素,在岩土勘察技术和深基坑支护设计和施工实践中总结出丰富的经验,积累了大量的资料,为今后类似建筑工程提供参考。本文围绕作工程建设过程中的基础环节----岩土勘察工作以及深基坑支护设计展开论述,包括工程施工准备、实施以及后期监测、质量安全管理等,并针对深基坑支护设计受到勘察技术影响的情况展开分析,期望对今后建筑施工程的发展提供借鉴。
关键词:深基坑支护;岩土勘察;技术应用
建筑工程项目施工的数量和质量都在增高和提升,地下工程的施工尤甚。建筑工程项目中特别要关注地下岩土勘察部分的技术应用,因为这部分的技术水平对于深基坑支护设计会产生很大的影响。包括地下岩土的强度、风化等参数,都需要过硬的技术,以帮助深基坑支护设计和深基坑施工工程能够达到准确高效,从而保证建筑工程的质量和水平。
1、深基坑支护设计的技术分析
1.1排桩支护具有灵活性大、适用范围广的优势,利用连续排桩插入软土的技术,通过支护桩的注浆防水处理加强支护作用。挖孔桩形成的柱裂式排桩可以在土质较好、水位不高的地区进行施工,使用水泥搅拌桩的方法,适用于土质较软,地下水位高的地区使用。密排钻孔桩,适合在基坑深度较大的区域使用,需要准备的支撑设备较多。
土钉墙支护技术是常用的支护方式,使用细长杆插入深基坑中,密度要高,然后在杆的上面铺上赶紧往,通过喷锚的技术进行保护层的修正,最终对土体进行保护。土钉墙的技术使用在15米左右的深基坑中使用,也可以与其他支护施工一起进行,土钉墙支护技术的优势在于成本低,但是劣势是不能在水位较高的地区使用,而且如果建筑物发生沉降,也会对技术施工造成不理影响[1]。
钢板桩支护技术是利用热压轧钢与钢板桩、墙的形式在土壤中进行固定和隔离,这种施工技术具有很好的挡水性能。一般在8米左右的深基坑工程中使用,适合在软土中进行施工,而且材料可以循环利用,但是弊端是噪音较大。
地下连续桩是一种不太常用的基坑支护技术,但是它具有的优势,却是其他支护技术所无法比拟的。建筑业的基础工程需要稳定和安全,承重方面的要求非常高。因此地下连续桩的施工技术虽然投资较大,但是在稳定性和承重上完全可以满足基础施工的要求。
锚杆支护实在边坡和岩土层进行基坑支护的技术,常用在隧道等位置,采用金属、聚合物件和木件等,将材料打入地表岩体,使用头部和杆体的特殊构造,将其与岩体进行粘合,形成支护的架构,锚杆支护具有很好的承受力和稳定性,不易变形[2]。
锚杆构造图
混凝土灌注桩的施工技术是较为常见的支护技术,需要先将场地进行清理后,进行放线和测量,然后挖出泥浆池,准备进行钻孔操作。混凝土灌注桩支护要对工艺流程的缓解部分严加管控,才能保证建筑工程施工的平稳,确保场地的平整,基桩定位的准确等。
1.2进行深基坑支护细部结构优化要采取科学的设计步骤。包括对深基坑支护工程进行支护结构的大小、形状以及参数的设定,对变量进行确定和优选,对支护细部结构进行优化设计。在对目标函数进行精确计算后,明确细部结构的优化设计目标。同时明确相关的约束条件,在此基础上进行深基坑的支护细部结构优化设计,最后还要建立安全可靠的设计模型,完成深基坑支护细部结构的优化设计。
例如对地下连续墙支护和排桩结构主要设计变量——桩径和墙体嵌固深度、厚度、混凝土等级、支撑位置、土钉墙的主要设计变量——土钉入射角、土钉孔径、土钉水平间距和垂直间距等提出主要约束条件的优化,结果能够保证支护结构安全性;并且这些约束条件和优化设计变量为依据构造的目标函数,能够在最大程度上体现工程实际造价。
2、深基坑岩土勘察技术
2.1在对深基坑岩土进行勘察的过程中,首先要对岩石风化情况进行勘察。由于岩石的风化原因不同,因此岩石所带埋的厚度以及深度也各有不同。在进行勘察的开始阶段,分析岩石受到均匀连续的风化情况,总结出风化岩石形成的特性,判断岩石是否具有岩体侵入、岩脉软弱夹层、破碎带、断裂构造等部分。之后进行深基坑侧壁岩石工程特性的详细分析,分析内容包括岩石软化不同程度、岩石的带埋深度以及厚度,最后根据勘察的内容全面分析岩石的特征。
在进行深基坑侧壁岩石的工程特性分析的时候,需要注意有效地计算岩石分布危险滑动面、岩石软弱夹层的工程特性、岩石节理缝隙所呈现的发育程度等,并对上述情况产生的原因进行总结,根据计算得到的参数判断出岩土的工程特性。
在对岩土进行勘察时,需要注意确认基坑开挖的深度,一般按照1.5到2倍,进行勘察的深度的考虑和技术布设。布设的依据,是经过计算的深基坑侧壁的稳定性的参数,以及支护设计中面对深基坑岩土的形式。例如软质岩石的深基坑,一般勘察的场地较为狭窄,因此,在进行勘察的时候,要对深基坑开挖的边界进行调研,按照场地的条件做好对深基坑岩土勘察资料收集的工作,得到利用钻探的方法进行施工的施工方案。
2.2岩土勘察技术实施中需要注意的问题包括:在深基坑开挖时要对施工过程中出现的降、排水的工作,如深基坑上部以及内部修建截、排水沟进行适当有效地设计,确保能够将流入基坑的水量进行及时的排除,以及雨水不会流向基坑。具体的工程施工要根据勘察区域周围环境的实际情况进行分析,一切以安全施工为准则。
其次对挖土和支护工序进行科学合理安排,避免坡面开挖、支护设计时出现过长的暴露现象。通常情况下对深基坑进行护坡桩施工,要确保支护工作以及岩土勘察技术的合理性,可以按照分层的方法对放坡进行分步支护和开挖施工。严格按照工程设计以及施工组织要求进行深基坑中的冠梁、护坡桩以及预应力锚杆等支护结构施工,管理控制施工流程、技术以及质量检测规程。
正式施工时,在对深基坑支护施工中现场的机械设备进行试验,做好全面的检验工作。例如现场的锚杆进行抗拔试验,每组3根锚杆杆施加最大的荷载,保证荷载的拉力是锚杆在正常工作状态下所产生拉力的1.5到1.6倍。另外,深基坑开挖应保持高度均匀的开挖,内部的土面高度出现的偏差要小于1米。在对深基坑进行开挖时,要保证利用机械和人工结合的方法对深基坑进行开挖,确保深基坑基底不会受到干扰,开挖距离基底标高的30厘米处的土体能能够被及时的清运,深基坑周围禁止堆放土[3]。
深基坑后续工程施工,要注意严格管控开挖、支护、以及基坑回填的环节,强化监测报警措施。发现问题,深究原因,提出有效的解决措施,例如如果发现坡体以及深基坑周围的建筑物出现问题后,必须要停止施工,对深基坑支护以及岩土进行勘查后,找到问题原因,制定解决方法,方能继续施工。
结语:
深基坑岩土勘察和支护设计工作至关重要,应结合资料,根据环境分析情况,进行全面的施工准备。安全是放在第一位的,工程造价也要严格控制,特别是岩土工程特性,只有全面的设计和勘察工作落实到位,方能保证深基坑施工的顺利开展。
参考文献:
[1]万齐.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨[J].价值工程,2012,31(31):122-124.
[2]赵倩.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨[J].建筑•建材•装饰,2016,(20):136.
[3]张念华.深基坑支护设计与岩土勘察技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016,(21):2999