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談巖土工程深基坑支護施工問題及對策

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談巖土工程深基坑支護施工問題及對策

摘要:深基坑支護直接關系到巖土工程地下結構施工及基坑周邊環(huán)境的安全,主要有力學參數、支護結構變形、支護墻漏水以及管控力度不足等問題。根據上述主要問題,提出相應對策,即力學參數準確計算、基坑支護防變形方案、支護墻漏水填補方法以及施工質量管控措施。

關鍵詞:巖土工程;深基坑支護;施工問題;支護墻漏水填補

為滿足城市人口生產、生活的需要,建筑規(guī)模逐漸擴大,由低層建筑逐漸向多高層建筑發(fā)展。高層建筑相比低層建筑,能夠提供更多的空間,但施工過程中的風險也隨之增大。巖土工程中深基坑支護施工是其中最重要的環(huán)節(jié),主要作用是保證地下結構施工及基坑周邊環(huán)境的安全[1]。隨著高層建筑的發(fā)展,對其深基坑支護施工要求越來越高。然而,受技術、人員與周圍環(huán)境的限制,如今的基坑支護仍然存在很多問題,無法滿足建筑設計的需求,因此針對巖土工程深基坑支護施工主要問題,有針對性地提出對策具有重要的現實意義。對于巖土工程深基坑支護施工主要問題及對策,研究有很多,如李瑩瑩、張健滔在《巖土工程中深基坑支護技術探討》中認為空間結構完善不及時、采樣工作不到位、土層開挖與邊坡支護缺乏協(xié)調性是巖土工程深基坑支護施工面臨的主要問題,并提出了相應的應對措施,即完成深基坑支護施工前的準備工作、變形監(jiān)測工作、嚴格控制基坑支護的施工質量等;也有學者認為地勘資料不完全、力學參數選擇不合理是導致巖土工程深基坑支護施工質量不高的主要原因。針對這兩個問題,提出的相應對策有5個,即設計方案的優(yōu)化、加強對基坑變形的觀測、采用有針對性的設計、確保勘探資料的準確、強化對深基坑工程的施工管理。本文根據其研究經驗,進行總結歸納,探討當前巖土工程深基坑支護施工面臨的主要問題及對策。通過分析巖土工程深基坑支護施工過程中的力學參數、支護結構變形、支護墻漏水、管控力度不足問題4個主要問題,并提出相應的對策和管控措施,為相關研究提供理論參考。

1巖土工程深基坑支護施工主要問題

1.1力學參數問題

巖土工程深基坑支護是用于支護垂直巖土坡的樁、墻、支撐或錯桿等組成的支護結構[2]。支護結構會受到土壤壓力的作用,而土壤壓力與土壤地質情況有直接關系,巖土力學參數會直接影響支護結構的設計方案,使得施工受到制約和影響,尤其是在一些地質情況較為復雜的地點進行建筑工程施工時,支護結構的建造也會變得越加復雜[3]。不同地方的巖土組成不同,因此其黏聚力、含水量、內摩擦等力學參數也不相同,且這些參數隨著施工對地質的破壞,也會發(fā)生相應的變化,因此這些不確定性因素會直接影響支護結構真實承載力計算的準確性。力學參數確定問題是巖土工程深基坑支護施工面臨的最主要也是最難以解決的問題之一。

1.2支護結構變形問題

變形表現為兩個方面:水平變形和豎向變形。當基坑開挖較淺時,支擋結構的變形主要為向基坑方向的水平變位,地表也隨之變形,隨著開挖深度的增加,土體自重應力的釋放增加,地表變形的范圍增大,變位增大;同時,支護結構墻體有所上升或下沉,使插入坑底深度發(fā)生變化。支擋結構水平變位的大小,主要取決于基坑的寬度、開挖深度、地層的性質、支擋結構的剛度和入土深度。基坑的暴露時間、設置錨桿的及時性和位置、或錨桿施加預應力對減少支擋結構的變位起重要作用。受到土壤壓力作用,先搭建的支護結構可能會發(fā)生變形,導致后續(xù)深基坑支護施工無法順利進行,整體支護結構失效,風險性提高[4]。

1.3支護墻漏水問題

支護墻是巖土工程深基坑支護結構中的重要組成部分,起到支撐作用?;又ёo結構處于地下,有的甚至直接處在地下水源附近,而地下土壤中會含有一定的水分,導致支護墻長期處在潮濕的環(huán)境中,一旦支護墻施工存在問題,很容易產生滲漏水的情況[5]。而滲漏水會極大破壞墻體強度和降低支撐能力,一旦超過某個臨界點,支護墻就會坍塌,導致整個支護結構分崩離析。

1.4管控力度不足問題

巖土工程深基坑支護施工由若干個環(huán)節(jié)組成,每一個環(huán)節(jié)都有可能對最后的施工質量造成影響,因此施工質量監(jiān)控是施工過程中必不可少的環(huán)節(jié)。然而,當前許多工程施工的管控力度較為松散,沒有設立專門的監(jiān)管體系,導致監(jiān)管力度不足,工程施工各個環(huán)節(jié)經常出現各種各樣的問題。

2巖土工程深基坑支護施工問題應對措施

2.1力學參數問題應對措施

針對力學參數問題導致深基坑支護結構計算不準確的問題。首先,加大勘察精度,保證土質結構、土質系數等數據準確性,其次,明確力學參數,最后,保證計算出的深基坑開挖的參數的準確性[6]。本文設計出基坑支護設計參數一覽表如表1所示。

2.2支護結構變形問題處理措施

針對巖土工程深基坑支護結構變形問題的處理方法是在正式施工前,建立有效的有限元模型,結合現實情況下的地質因素,進行土質穩(wěn)定系數計算,最后根據穩(wěn)定系數,設計防變形方案。土質穩(wěn)定系數計算公式如下:防變形方案一般從以下6點著手:(1)增加圍護結構和支撐的剛度;(2)增加圍護結構的入土深度;(3)加固基坑內被動區(qū)土體——加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結合的形式;(4)減小每次開挖圍護結構處土體的尺寸和開挖支撐時間;(5)基坑開挖過程中隨挖隨錨噴樁間混凝土,并按設計位置架設鋼管支撐;(6)加強巖土工程深基坑支護監(jiān)控。以上方案,可以根據土質穩(wěn)定系數結果進行自由優(yōu)化組合,設計出防變形最優(yōu)方案。

2.3支護墻漏水問題對策

由于基坑工程地下土層分布不均勻,因此在基坑施工中一旦發(fā)生漏水則應采取斷然措施,避免大量夾泥漏水對圍護本身和周圍環(huán)境造成損害以及可能帶來的其他不可預料的損失。(1)正常滲漏,包括基坑止水帷幕達到設計要求的防滲條件下,仍然存在的自然滲透和不影響基坑安全和施工的局部滲透。(2)正常滲水不需要特別治理,只需在滲漏,點注漿或者水泥干粉封堵,且在基坑開挖過程中,采用常規(guī)明排方法解決。非正常滲漏。除正常滲水之外的基坑滲漏屬于非正常滲漏,非正常滲漏必須進行治理。針對支護墻漏水問題,可以根據水量大小情況,分為兩種解決措施。當水量較小時,可以通過砂漿或混凝土對滲水的地方進行填補;當滲漏情況較為嚴重時,在支護墻上找到滲漏點,圍繞該點開挖0.5~1m,最后利用混凝土進行填補[7]。以上兩種情況都是屬于后期彌補措施,并不能根本解決問題。為了從根本上解決支護墻漏水問題,需要在基坑支護過程中重視各個環(huán)節(jié)的銜接配合,如在攪拌漿液時,要在其中加入適量的水玻璃,以防止在混合攪拌過程中,出現漿液凝結現象。在調制時,要時刻進行監(jiān)測,避免漿液出現離析現象,注意調制時間。此外,注漿時,要盡量避免出現斷漿現象,并按照注漿順序進行注漿。

2.4施工質量管控措施

首先,施工前完成深基坑支護施工前的準備工作,包括施工圖紙的設計和修改、地質情況的了解、周圍施工環(huán)境和天氣狀況的掌握。其次,施工企業(yè)保證能夠嚴格執(zhí)行支護施工方案,按照要求和標準施工,不得隨意更改施工方案,若一定要進行更改和調整,需要經過專家組的認可和審核。最后,要注意土層開挖與邊坡支護缺乏協(xié)調性,進而保證巖土工程的整體施工質量。

3結語

本文在行巖土工程深基坑支護施工主要問題及對策研究。從4個主要問題著手,提出4項應對措施,以促進深基坑支護、深基坑支護設計技術不斷發(fā)展。

參考文獻

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[2]蘇鐵志,馬世敏,吳敏.深基坑邊坡位移突變原因及處理措施分析[J].巖土工程技術,2018,32(2):88-91,95.

[3]黃曉程,葉建,張晉華,等.特殊支護體系在武漢地區(qū)深基坑工程中的應用[J].施工技術,2019,48(9):85-89.

[4]趙文藝,汪西華,韓冬冬,等.棋盤洲長江公路大橋南錨碇深基坑支護分析[J].公路,2019,64(4):135-140.

[5]馮寶家,杜昌隆,段學鋒.基坑支護中格構柱施工的問題與對策[J].建筑技術,2018,49(11):1224-1225.

[6]羅翔,永新,曾理菁,等.帶撐雙排地下連續(xù)墻支護結構在清遠樞紐航道擴容工程中的應用研究[J].巖土工程學報,2018,40(z2):215-219.

[7]胡靜,孫延勝,張晶晶.SMW工法在軟弱土地區(qū)深基坑支護中的組合應用[J].巖土工程技術,2018,32(6):317-320.

作者:倫恒毅 單位:濰坊高新城市建設工程有限公司