2021-4-10 | 巖土工程論文
第一篇
一、巖土工程深基坑支護(hù)施工所面臨的問題
(一)深基坑土石取樣不準(zhǔn)確
在深基坑支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,其前提條件是依照地基土層的需求進(jìn)行取樣對比,確保土質(zhì)能夠達(dá)到物理力學(xué)中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),以便更好地完善深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)模式。在巖土工程深基坑開掘工作中,應(yīng)切實(shí)依照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開掘工作,對深基坑進(jìn)行挖掘取樣,具體而言即在有效減少勘探工程工作任務(wù)的基礎(chǔ)上,減少工程造價(jià)的成本投入。同時(shí),因?yàn)閹r土土質(zhì)所選取的土樣相對復(fù)雜而且呈現(xiàn)出不斷變化的發(fā)展趨勢,所以,對于巖土工程中所采取的土質(zhì)樣本,無法全面地反映出土石的本質(zhì)特性,因而使得工程最后的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作無法滿足實(shí)際工程需求。
(二)深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與工程受力情況存在差距
就當(dāng)前的情況來看,對于我國巖土工程中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式,通常是運(yùn)用了物理學(xué)中的極限平衡定律,相較于現(xiàn)實(shí)中的深基坑受力情況來說,這之間是存在一定誤差的。據(jù)具體工程實(shí)例表明,就物理學(xué)原理上來看,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足了極限定律中的安全指數(shù),然而就部分深基坑支護(hù)實(shí)際運(yùn)作來說,其安全系數(shù)是相對較小的,應(yīng)而很難達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)。
二、深基坑支護(hù)施工優(yōu)化方案
(一)選取符合科學(xué)原理的深基坑坑壁模式
在巖土工程中的深基坑支護(hù)施工前期,工程人員應(yīng)切實(shí)依照施工標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)判定深基坑中坑壁被破壞的情況,根據(jù)基坑破壞程度依次對其進(jìn)行等級排列。同時(shí),依據(jù)深基坑中坑基安全系數(shù),結(jié)合坑基四周環(huán)境,在精準(zhǔn)測量坑基深度的基礎(chǔ)上,調(diào)查當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)、水文環(huán)境,提前觀測好當(dāng)?shù)厥┕夂騺碜龊檬┕で暗臏?zhǔn)備工作,通過以上種種因素,規(guī)劃出科學(xué)的基坑坑壁形式。在一定條件下,工程人員可適當(dāng)選用坡率法來開展深基坑支護(hù)工作,即在基坑上空不存在重要建筑設(shè)施、施工場所已經(jīng)具備的放坡基本標(biāo)準(zhǔn)以及基坑深度在不大于8m的情況下可以采用坡率法來進(jìn)行基坑支護(hù)工作。就巖土工程中的坡率法而言,其重要因素是將坡率波動值規(guī)定在一定范圍內(nèi),通常情況下,坡率的波動值常用的是工程類比規(guī)范,根據(jù)已經(jīng)被穩(wěn)固好了的坡率數(shù)值來確認(rèn)。例如:如果是土體質(zhì)量較好的硬塑粘性土,在它的坡體高度不大于5m的時(shí)候,其坡率值可以在1:1.00-1:1.25之間波動;倘若基坑中土質(zhì)較為松軟且基坑上空承載著較大壓力,則其坡率的運(yùn)算可以運(yùn)用圓弧滑動的方式進(jìn)行精準(zhǔn)分析。
(二)全面監(jiān)控巖土工程挖掘工作
巖土工程中的深基坑支護(hù)工作通常選用的是機(jī)械開掘的模式。在基坑開掘工作前期,工程人員應(yīng)切實(shí)規(guī)劃基坑坑壁模式,在一定程度上減少水的需求,建立健全的基坑挖掘策略并且跟機(jī)械人員做好施工前的協(xié)調(diào)工作。在工程開展中期,相關(guān)工程技術(shù)人員應(yīng)做好全方位的工程監(jiān)控,就基坑挖掘的深度以及基坑坑壁坡度進(jìn)行全面規(guī)劃,有效防止開挖過度的情況出現(xiàn)。而對選用土釘墻支護(hù)的深基坑來說,應(yīng)精確地運(yùn)算出基坑開掘深度,按部就班,在上一層土釘墻支護(hù)施工完成以后才開始進(jìn)入到下一段工程的開掘工作。對于土質(zhì)較為松軟的基坑來說,其應(yīng)選用均衡的分層開掘方式,確保層高維系在1m以下。而針對于自然放坡的基坑來說,坑壁的坡度是支護(hù)工程控制的關(guān)鍵內(nèi)容。倘若實(shí)際操作中的基坑深度與設(shè)計(jì)圖紙中的基坑深度不一致時(shí),應(yīng)確切按照工程需求調(diào)節(jié)基坑上空的開挖線,確保坑壁坡率達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。
(三)完善好基坑支護(hù)的現(xiàn)場檢測
建立完善的支護(hù)檢測制度是有效防范基坑坍塌的重要措施,在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)前期,工程人員應(yīng)切實(shí)提出檢測標(biāo)準(zhǔn),聘用優(yōu)質(zhì)的檢測團(tuán)體制定出系統(tǒng)的檢測策略,在上報(bào)設(shè)人員、監(jiān)理工程師確認(rèn)完成以后方可進(jìn)行施工。就巖土工程中的檢測方案而言,大體上涵蓋了支護(hù)檢測目標(biāo)、支護(hù)勘探項(xiàng)目、支護(hù)測驗(yàn)方案、檢測運(yùn)作周期以及檢測信息反饋等等。就檢測項(xiàng)目大體內(nèi)容而言,通常包括了深基坑上空的水平位移以及垂直位移模式的監(jiān)測、基坑頂部建筑物是否已被破壞以及基坑土質(zhì)升降情況等的監(jiān)測。對于基坑的檢測工作,工程人員應(yīng)著重注重基坑項(xiàng)目策劃工作,全面分析基坑安全指數(shù),根據(jù)地質(zhì)條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),完善檢測的企劃工作。就對監(jiān)測單位的具體要求來說,其需要定時(shí)的向施工單位或者是監(jiān)測機(jī)構(gòu)匯報(bào)工程檢測情況,倘若檢測結(jié)果沒有達(dá)到理想狀態(tài),甚至超出了工程可以承受的范圍時(shí),應(yīng)立即告知設(shè)計(jì)、施工或者是建設(shè)單位,詳細(xì)分析工程中遇到的困難,有效調(diào)節(jié)工程結(jié)構(gòu),規(guī)避工程事故,從而更好地促進(jìn)巖土工程支護(hù)施工工作的完成。
三、結(jié)束語
在巖土工程運(yùn)作中,其深基坑技術(shù)的使用是一項(xiàng)具有相當(dāng)強(qiáng)的操作性的工程任務(wù),就目前施工情況來看,基坑的挖掘深度呈現(xiàn)出日漸延深的發(fā)展態(tài)勢,特別是現(xiàn)代環(huán)保意識不斷加強(qiáng)的現(xiàn)代社會,相關(guān)工程人員應(yīng)以相對嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來建立基坑支護(hù),以便能夠達(dá)到高質(zhì)量的施工效果。
作者:葛民輝 單位:杭州輝固巖土工程有限公司
第二篇
一、建筑工程中常見的深基坑支護(hù)問題
1.施工與設(shè)計(jì)差異明顯
在深基坑支護(hù)工程施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)深層攪拌樁水泥摻量不足的情況。因此會對水泥土的支護(hù)強(qiáng)度造成影響,導(dǎo)致水泥土容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外,在工程施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象。深基坑設(shè)計(jì)中對挖土程序的要求比較高,以降低支護(hù)變形量,且要進(jìn)行技術(shù)交底。但在實(shí)際的深基坑施工過程中,為了加快工程進(jìn)度,只注視眼前利益,容易導(dǎo)致偷工減料情況的出現(xiàn)。在傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,根據(jù)平面應(yīng)變問題進(jìn)行處理;而在未進(jìn)行空間問題處理前,則要根據(jù)平面應(yīng)刻段進(jìn)行設(shè)計(jì)。并適當(dāng)調(diào)整支護(hù)的結(jié)構(gòu),以滿足開挖空間的效應(yīng)要求。在該方面的設(shè)計(jì)上,其與實(shí)際的工程施工之間有明顯的差距。
2.土層開挖與邊坡支護(hù)施工不協(xié)調(diào)
土方開挖技術(shù)含量較低,且組織管理較易。但在擋土支護(hù)中所需要的技術(shù)含量比較高,且施工組織與管理都比傳統(tǒng)的土方開挖要復(fù)雜許多。因此在施工中,大型工程通常都是由專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行,而且大多數(shù)的都是兩個(gè)平行的合同,從而大大增加了施工過程中的協(xié)調(diào)管理難度,而施工單位為了加快工程進(jìn)度,導(dǎo)致施工順序出現(xiàn)混亂等。尤其是在夏季的雨季施工,對擋土支護(hù)施工缺乏重視,導(dǎo)致后續(xù)的支護(hù)施工無法進(jìn)行,且在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不能完成支護(hù)施工。
二、基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)
由于該建筑基坑的西側(cè)有一側(cè)為建筑物,為了更好的保護(hù)周圍環(huán)境,確保工程的順利進(jìn)行,從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等方面為出發(fā)點(diǎn),在工程地質(zhì)的巖土層施工中采用鋼管樁與錨噴支護(hù)施工。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告中的土層指標(biāo)及開挖范圍等方面進(jìn)行分析,各個(gè)土層的巖石性質(zhì)均比較差,且該基坑與建筑物與道路相距較近。因此,其對變形的要求越高。
在巖石工程中,支護(hù)結(jié)構(gòu)不僅要解決基坑邊坡的穩(wěn)定問題,還能對基坑邊坡變形進(jìn)行有效的控制,要求邊坡的變形量絕對不得影響到相鄰的建筑物與道路。從經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面進(jìn)行綜合考慮,并充分結(jié)合該區(qū)域中的相似工程的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)計(jì)算與分析得出,該基坑工程的支護(hù)類型以錨噴為主。對于基坑西側(cè)靠近建筑物的部位的加固,應(yīng)采用鋼管樁進(jìn)行,并沿著基坑的深度設(shè)置五排錨桿。上部三排均為12m,下部兩排則為7m。該基坑的噴面厚度為100mm,主要采用C20混凝土進(jìn)行噴射成型。另外的兩側(cè)則應(yīng)用錨噴支護(hù)加固,同時(shí)沿著基坑深度進(jìn)行4排錨桿的設(shè)置,高度均為6m,其噴面厚度與成型材料與西側(cè)相同。該基坑設(shè)計(jì)的預(yù)緊力錨桿抗拔力為60KN,其張拉鎖定力為45KN。用塑料薄膜將錨桿的自由段進(jìn)行嚴(yán)密包裹,避免桿體出現(xiàn)外漏。在設(shè)計(jì)中,要將錨桿居中。且沿著錨桿的每相隔2m設(shè)置一道隔離架,并向錨桿中灌注純水泥漿。
三、基坑施工
由于基坑的開挖對基坑及周圍環(huán)境的安全具有影響性,因此為了保證工程施工的安全、順利進(jìn)行,在基坑的開挖過程中要嚴(yán)格遵循分區(qū)、分層、分段及兼顧綜合平衡的原則進(jìn)行。在該基坑支護(hù)施工中,應(yīng)采取分層開挖的形式,邊進(jìn)行基坑開挖,邊進(jìn)行支護(hù),以防出現(xiàn)欠挖或超挖的現(xiàn)象。對鋼筋網(wǎng)的綁扎必須是足夠牢固的,且所搭接的長度也是符合設(shè)計(jì)要求的。而槽鋼應(yīng)與混凝土面進(jìn)行緊貼,對于不平的坡面,則不能將槽鋼與坡面直接緊靠,應(yīng)先采用C20混凝土進(jìn)行填充。而預(yù)應(yīng)力錨桿的張力,必須在注漿的4周后進(jìn)行,注漿水泥可選用普硅水泥。考慮到該工程的工期,可在混凝土中摻入適量的三乙醇胺早強(qiáng)劑,而注漿材料可選用0.50~0.55水灰比的純水泥漿。樁的垂直度偏差應(yīng)小于0.1%,而樁位的偏差應(yīng)小于50mm,且樁徑的偏差必須要小于4%。其中,噴射混凝土中的水泥、中砂及細(xì)石之間的比例應(yīng)為1:2:2.5,其強(qiáng)度為C20。噴射混凝土在凝固后應(yīng)給予撒水養(yǎng)護(hù),時(shí)間為5~7d,基坑施工的工藝流程。基坑施工的主要方法包括以下幾種。
1.鋼管樁施工采用YT-150鉆機(jī)進(jìn)行施工,在完成鉆孔后將水泥漿直接灌入。同時(shí)取出1/2孔深的鉆桿,再進(jìn)行水泥漿的灌注。將鉆桿徹底拔出,并迅速植下鋼管樁。
2.錨桿施工通過采用YT-150鉆機(jī)進(jìn)行施工,根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)長度進(jìn)行下料,誤差應(yīng)控制在20mm左右。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的錨桿間距進(jìn)行定位,并對定位處進(jìn)行鉆孔。
3.掛網(wǎng)與噴射混凝土施工首先,是在噴錨支護(hù)施工完成后對土方的開挖。其開挖的層數(shù)和錨桿的排數(shù)是一樣的,但深度應(yīng)在該排錨桿的30cm以下,對坡面的修整為人工修整。其次,掛網(wǎng)施工中所采用的網(wǎng)筋為Φ6.5@200×200的雙向鋼筋,其和坡壁之間的距離應(yīng)為5cm,對鋼筋網(wǎng)搭接時(shí)間應(yīng)在一個(gè)月以上,禁止出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象。最后,對混凝土進(jìn)行噴射的干料應(yīng)通過空氣壓縮機(jī)的空氣壓力進(jìn)行傳送,而水泥、砂等干料應(yīng)在噴口出與水進(jìn)行混合,并高速噴到土墻表面上。
在進(jìn)行噴射混凝土施工的過程中,應(yīng)先檢查各個(gè)螺絲釘與管路接頭連接的牢固性,并做好防堵裝置等檢查工作。再通風(fēng)啟動,以檢查管路的暢通情況。啟動起動機(jī),檢查其工況是否正常。并對橡膠接合板進(jìn)行調(diào)整,并繼續(xù)加料噴射。水泥混凝土要進(jìn)行均勻攪拌,必須要按照C20的強(qiáng)度要求。另外,還要通風(fēng)加水,以沖洗工作面。而后啟動起動機(jī)進(jìn)行送料,期間要針對其噴出量進(jìn)行工作壓力的調(diào)整。由上往下的方向,按1/3重疊螺旋軌跡進(jìn)行均勻緩慢噴射。一次噴射的厚度在6cm左右,因此需要進(jìn)行2次的噴射,而搭接噴射的長度應(yīng)在20cm以上。由于噴射混凝土的表面比較粗糙,經(jīng)常會出現(xiàn)薄壁結(jié)構(gòu)。因此,在施工完成終凝2h后,應(yīng)給予噴水養(yǎng)護(hù),時(shí)間為一周。
四、效果評價(jià)
通過基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)結(jié)合基坑施工工藝流程及數(shù)據(jù)等方面可以看出,該設(shè)計(jì)與施工是可以滿足深基坑支護(hù)施工要求的,其設(shè)計(jì)方法與施工工藝是可行、合理的。該設(shè)計(jì)能有效保護(hù)西側(cè)建筑物的安全,能保證整個(gè)深基坑支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并能滿足施工各項(xiàng)安全系數(shù)的要求。另外,該深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工工藝能有效解決巖石工程施工中的存在的問題。不僅能實(shí)現(xiàn)邊坡的有效修整,還能促進(jìn)土層開挖與邊坡支護(hù)之間的施工更加協(xié)調(diào),從而保證工程的質(zhì)量與安全性。
五、結(jié)語
綜上所述,由于巖石工程中的深基坑支護(hù)工程施工具有一定的復(fù)雜性與風(fēng)險(xiǎn)性,因此必須要分析出其施工過程中存在的問題。根據(jù)問題,采取有效的設(shè)計(jì)、施工等措施,從而保證施工安全順利地進(jìn)行。
作者:夏志國 單位:廣東省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心