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岩土工程深基坑支护中常见的问题及应对策略

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【摘 要】近年来,国内建筑行业发展十分兴旺,在施工技术方面积累了丰富的实践经验,岩土工程深基坑支护作为建筑工程中常见的一种施工技术,同样取得了巨大的发展和进步。与此同时,深基坑支护技术在施工中仍然存在一些问题,影响了建筑施工的质量和进度,需要我们对这些问题进行总结归纳,并予以针对性解决。

【关键词】岩土工程;深基坑支护;问题;对策

随着现代建筑水平的不断提升,各种高层建筑及地下工程逐渐增多,对深基坑支护工程提出了更高的要求。本文分析了深基坑施工中常见的问题,并从转变设计理念、注重变形观测及补救、加强全程控制三个方面提出了解决对策,以期为深基坑支护施工提供一些有益的借鉴和参考。

1.岩土工程深基坑支护中常见的问题

1.1施工实际与设计方案之间存在较大差异

在深基坑支护施工中,要在深层搅拌桩内掺入一定比例的水泥量,但实际施工中水泥的用量很难控制到位,经常出现掺量过少等问题,使得深基坑支护强度达不到设计要求,而且后期极易产生裂缝等质量问题。在深基坑设计阶段,一般会对施工程序做出非常详细的要求,以避免支护中发生意外变形,在施工结束后也会进行图纸设计交底。然而在实际施工中,施工人员受自身水平及素质所限,对一些复杂的程序要求往往缺乏深入了解,因此并未给予足够重视,加之赶进度、图省事等心理作崇,往往只在意施工的局部效益,而对工程整体效益漠不关心,导致工程质量达不到设计规范。深基坑开挖属于在空间范畴上进行的调整和操作,而传统的深基坑支护设计往往是基于平面应变问题所展开的,这是在不考虑空间具体处理情况下做出的一种假设设计,而平面应变假设设计要求对支护结构进行适度的改变,以达到满足开挖后诸多客观要求的目的。由此可见,平面应变设计同实际的施工之间存在很大差异,必须对这一问题加以关注。

1.2边坡修理达不到规范要求

通常情况下,深基坑挖掘是由挖掘机进行大方开挖,再由人工进行简单修整,最后实施挡土支护、初喷等后道工序,在这一过程中,机械开挖的质量是非常关键的。机械开挖规范、到位,将给后道工序的施工带来很大方便。然而在实际施工中,由于机械操作人员的技术水平有限,加之施工环境的复杂多变,经常造成欠挖、超挖等问题,同时基坑边坡的顺直度及平整度也经常满足不了设计要求。在人工修整阶段,施工人员只能对机械挖掘的表面做简单修整,不可能对坡面缺陷进行彻底修补,而验收环节也没有进行严格把关,便直接进行初喷,造成挡土支护之后又出现欠挖、深挖等施工质量问题。

1.3土层开挖与边坡支护之间的施工不协调

较之边坡支护而言,土层开挖的技术成分低,并且施工组织比较简单。而边坡支护的技术含量就比较复杂,并且对专业要求比较高,所以边坡支护施工一般都交由专业的施工队伍来实施,这就造成不同施工单位之间的管理协调问题。比如土方开挖单位常常发生拖延工期、抢赶进度等问题,挖掘工作无序、混乱,特别是雨天施工时,土方单位经常占据过多的工作面,使得支护单位的作业空间所剩无几,无法顺利开展边坡支护工作,造成工期的延误。

2.岩土工程深基坑支护完善措施

2.1转变深基坑支护设计理念

我国建筑行业在多年的发展之中,已经积累和总结了大量的施工设计经验,对于岩土变化中支护结构的受力情况也有了比较深入的了解。对支护结构受力情况的探索为支护技术及理论的进一步发展提供了科学依据,不断补充和完善着支护结构理论体系。但岩土深基坑支护是一件非常复杂的工程,我们在此取得的经验成果尚不足以满足工程实践的复杂需要,甚至国家对于深基坑支护设计方面尚未出台统一的行业规范,依然采用传统的朗肯、库伦理论来计算土方压力情况,以“等值梁法”确定支护桩结构,运用这些过时的理论及方法所计算出来的结果与实际情况存在较大偏差,不能与深基坑支护结构的实际受力情况相匹配,最终对支护结构的强度及稳定性造成不可逆转的恶劣影响。目前,动态设计理论作为一种全新的设计体系显示出了极大的优势,因此在以后的深基坑支护设计中,要逐渐摒弃基于结构载荷的传统设计理念,建立起动态设计体系,并充分结合施工监测手段,实现对信息的实时反馈。

2.2注重变形观测、注意及时补救

变形观测的具体内容有:周边建筑观测、边坡变形观测、地下管道观测。通过观测获得的数据,能够及时对土方挖掘及支护设计情况展开分析,并对发现的偏差进行及早调整。通过变形观测,可以准确把握土方挖掘造成的土体沉降等情况。若施工中发觉设计方面的偏差,应该对后续施工的设计参数进行适当调整,以达到补救目的,对于已施工部位出现的偏差,要妥善制定补救和控制方案。变形观测要做到及时、准确,要严格依照既定的方案进行观测,以保证测量数据的准确、有效。若观测发现大范围的变形或滑动,要立即展开分析,并制定有效的加固和补救方案,防止再次出现变形或滑动。

2.3对深基坑支护进行全程控制,保证施工质量

提高深基坑支护施工质量的关键就是加强过程控制,严格依照设计方案施工,全面保障工程质量。首先,施工前要对施工现场的地质情况、周边环境进行了解,并事先熟悉施工设计图纸。其次,施工中要确保地基降水系统处于正常状态,施工中对于坑基支护的平面位置、桩长、位置、钢筋网间距等参数不能私自进行变动,任何方案上的变动或更改都要通过专家评审后方能实施。此外,土方挖掘单位与支护单位在施工中要彼此配合,最好能够做到分段分层开挖与分段分层支护。土方挖掘单位要依照设计方案有序的进行挖掘工作,依据开凿支撑、先撑后挖、均匀开挖、对称开挖等原则,减少挖掘工作扰动范围。基层开挖后不能长期暴露在无支护状态下,开挖时要避开支护结构,同时避开基地原状土,要严防挖掘之后的土体变形及滑坡,如果挖掘中发现反常状况,要第一时间暂停挖掘工作,及时分析状况查明原因,并制定针对性的解决方案。

3.总结

随着国内建筑施工技术的快速发展,我国逐渐形成了自己独特的支护结构体系,发展出了多种安全、经济、成熟的深基坑支护技术,能够针对不同规格及地质条件的基坑进行科学支护。近年来,深基工程的基坑深度有逐渐加深的趋势,给基坑支护技术提出了更高的挑战和要求,因此我们必须不断总结深基坑支护的技术经验,妥善解决实际施工中存在的问题,以推动深基坑工程理论建设与工程实践的齐驱并进。 [科]

【参考文献】

[1]张许永,郭波锋.浅谈岩土工程深基坑支护施工技术[J].技术与市场,2014(4).

[2]刘莹.岩土工程深基坑支护存在的问题以及控制措施[J].江西建材,2013(6).

[3]娄刚.深基坑的支护设计与岩土勘察技术结合问题研究[J].江西建材,2013(6).

[4]章鸿锋.论岩土工程深基坑支护施工技术措施[J].中国科技博览,2013(29).