岩土工程勘察中深基坑支护技术的关键点分析

2021-04-03 03:40:48陈文杰
城市建设理论研究(电子版) 2021年34期
关键词:科学合理时代背景深基坑

陈文杰

核工业赣州工程勘察院惠州分院 广东 惠州 516000

在新时代背景下,我国经济发展速度也得到了显著的提升,各项基础设施建设也是与日俱增,土地资源变得越来越紧张。为了能够使得建设用地的运用率得到有效提升,相关工作人员就应当根据实际情况充分的利用建筑物的地下空间,在此过程中,更是对深基坑工程技术提出了较为严格的需求。另外,随着社会经济的不断发展,深基坑施工技术在岩土工程勘察中的利用效率也在逐步提升。由于施工环境变得日益复杂,这也会对深基坑支护的安全性以及可靠性带来一定的影响。在深基坑支护施工过程中,所需要运用的专业技术具备一定的复杂性,在实施深基坑土方开挖施工作业时,因为深基坑支护的结构会产生改变,这样就会对基坑外部以及内部图体结构造成一定影响。所以在实际施工过程中,相关工作人员不仅要兼顾安全性以及经济性,还要根据实际情况利用有效解决措施,确保所拟定的深基坑支护方案更加具备科学性以及时效性,在选用施工技术以及评价方法过程中,相关工作人员应当结合深基坑施工环境完成此项工作,这也将成为深基坑支护技术未来发展趋势。

1 分析岩土工程勘察中深基坑支护技术特征

开挖深度到达5米或者5米以上,地下室层数为二层及以上的基坑土方支护工程指的就是深基坑支护工程。一些工程开挖深度即便没有达到5米,但是因为地质条件、周边环境条件及地下管线等具备一定的复杂性,也可以把这些工程作为深基坑支护工程。就现阶段而言,随着社会经济的迅速发展,我国深基坑支护工程的工程开发深度也是得到了显著的提升,由于深基坑支护工程的开挖深度越来越深,对相关设计以及施工更是提出了较高的需求。岩土工程勘察属于深基坑工程当中一项十分重要的技术环节,岩土工程勘察能准确地描述岩土的性质、力学性能、分布特征、水文情况、腐蚀性分析、地质的断面情况等,通过这些数据资料设计人员在保证安全施工的前提下,对设计选型、施工技术进行科学的选择,尽可能的提高深基坑支护结构的承载能力,使施工安全得到可靠的保障。另外深基坑工程与周边建筑物的距离相对而言比较近,在实施施工作业时,如果产生施工或者设计问题,也会直接影响到周边的建筑物。除此之外,在新时代背景的影响下,不仅深基坑支护工程深度变得越来越深,基坑的施工规模也在逐渐扩大。对于尺寸比较大的基坑来讲,相关工作人员对支护结构的设计以及施工更是提出了较为严格的需求,相关工作人员应当对如何避免基坑底部的隆起、如何把控围护墙结构的变形以及如何布置支撑系统进行充分考虑。

2 分析岩土工程勘察中深基坑支护技术需求

2.1 安全性需求

在实际施工过程中,相关工作人员应当对施工安全给予高度重视,在设计施工方案过程中,要全面勘察施工现场,根据施工现场的具体情况,明确深基坑开挖深度,这样不仅可以使得地下身体坑空间的利用效率得到显著提升,还能够使得施工安全得到一定程度的提高。在实际设计过程中,设计工作人员应当根据勘察结果,把确保安全安全作为基础内容,科学合理的选用施工技术,这样不仅可以使得深基坑支护结构承载能力得到有效提升,还能够使得施工安全性得到有效提高[1]。

2.2 技术经济性要求

在深基坑施工过程中,相关工作人员应当根据实际情况,使用较为成熟的深基坑支护技术,这样可以使得施工质量得到有效提高。在设计施工方案过程中,应当根据施工现场的实际状况,科学合理的选用深基坑支护施工过程中所需要的施工技术。在选择方案设计以及技术时,相关工作人员应当根据实际情况利用科学有效的技术手段,不仅要使得支护结构承载能力得到有效提升,并且要与项目施工的经济性需求保持一致,这样可以使得企业的经济效益得到有效提高。

3 分析岩土工程勘察中常见的深基坑支护技术

3.1 放坡开挖基础

在实施施工技术时不设置保护结构,在放坡的范围以实施施工的技术指的就是放坡开挖技术。在新时代背景下,随着社会经济的不断发展,放坡开挖技术的使用效率也得到了显著的提升。在特定的施工环境中实施施工作业,科学合理的使用放坡开挖技术,可以使得施工质量以及施工效率得到有效提升。在深基坑开挖过程中,通常情况下,相关工作人员都会利用多级放坡的方法完成施工工作。在多级放坡过程中,相关工作人员应当对多级边坡的安全性以及稳定性进行逐级计算。放坡开挖的施工过程相对而言比较简单,并且具备施工工期短以及施工成本低的特征,能够在无任何障碍的状况下实施施工作业。但是在实施施工作业时,相关工作人员应当对放坡的坡面实施防水保护工作,这样不仅可以有效避免产生滑坡的情况,还能够有效防止因降水所出现的边坡强度下降的现象。

3.2 内支撑支护技术

内支撑支护技术主要分为两个部分,其中包含内支撑系统以及挡土结构,使用挡土结构可以在一定程度上承受基坑内部来自侧外的压力,科学合理的运用挡土结构强度,可以使得出现坍塌的几率变得越来越小。因为基坑内部挡土结构与土体会形成一个受力的整体,所以其不仅可以使得基坑的完整性得到有效提升,还能够为顺利开展施工工作奠定扎实基础。在新时代背景下,随着社会经济的不断发展,这种技术的使用范围也变得越来越宽广,能够使用于不同土质的工程施工过程中。与此同时,在实际施工过程中,科学合理的运用该技术,可以实现严格把控基坑形变的目标,进而使得基坑开挖过程中的安全性得到有效提升。除此之外,因为内支撑结构需要使用的空间相对而言比较大,所以在实际设计过程中,相关工作人员应当综合考虑内支撑结构布置[2]。

3.3 连续墙技术

在使用连续墙技术过程中,在划定不同的沟槽过程中,相关工作人员应当结合实际测量状况沿着基坑周围实施施工作业,在高效率完成此项工作以后,要对沟槽实施开挖作业,所形成的一字型槽段长度应在5米左右。相关工作人员应当结合实际的施工状况,对沟槽侧壁实施加固作业,这样就会形成连续墙。在实际施工过程中,科学合理的利用连续墙技术,对周边环境的破坏程度相对而言比较小。在新时代背景下,随着社会经济的不断发展,连续墙技术的利用效率也在逐步提升。

3.4 拉锚支护技术

拉锚支护主要是由两个部分组成其中包括基坑支护以及拉锚固定。对于基坑支护而言,在实际施工过程中所使用的支护结构都是之前介绍过的那几种,但是针对拉锚固定而言,通常情况下,相关工作人员都会选用地面拉锚或者锚杆(索)实施固定作业,在地面拉锚过程中,相关工作人员应当根据实际情况科学合理的设置锚固物以及锚桩,所以在实际设置过程中所需要的施工场地相对而言比较大,这样会使得地面拉锚的使用范围变得越来越小。而对于锚杆而言,在实际施工过程中,地基需要提供锚固力,在密实以及坚硬土层施工过程中,运用锚杆(索)支护结构,可以使得工程质量得到一定程度的提高。在新时代背景下,随着社会经济的迅速发展,即便拉锚支护技术的利用效率也在逐渐提高,但是在软土层施工过程中,相关工作人员要禁止使用拉锚支护技术。可靠性比较高、施工成本相对而言比较低以及便于施工都是拉锚支护技术所具备的优势。

3.5 排桩支护技术

在基坑周围科学合理的设置多个桩体,利用桩体的特殊分布规律,形成桩形式的基坑支护结构的技术指的就是排桩支护技术。在时代背景影响下,随着社会经济的迅速发展,排桩支护技术的利用效率也在逐渐提升。在实际施工过程中,由于受到了施工空间的限制相关施工工作人员无法使用其他支护结构时,可以运用排桩支护技术。排桩支护技术具备比较强的适用性,当开挖深度在5米到10米的时候,在基坑侧壁的安全等级满足需求的条件下,就可以运用排桩支护技术。

3.6 土钉墙支护技术

使用基坑内部土体实施加固的支护结构指的就是土钉墙支护结构。土钉墙支护技术的结构主要是由土体、混凝土以及土钉面层组成。在实施施工作业时,在基坑边坡的土体当中把土钉打入进去,土体与土钉科学合理地结合在一起以后,可以使得边坡的稳定性得到一定程度的提升。由于土钉墙支护技术的施工过程相对而言比较简单,在实际施工过程中科学合理的运用这种方法,可以实现对质量进行严格把控的目标。在新时代背景下,随着社会经济的迅速发展,土钉墙支护技术的使用范围也是变得越来越广泛。尤其针对部分临时设置的支护结构而言,在实际施工过程中,科学合理的利用土钉墙支护技术,可以使得支护结构稳定性得到有效提升。在实际施工过程中,科学合理的运用土钉墙支护,可以把土钉墙施工简单以及施工特征充分发挥出来。

3.7 重力墙支护技术

重力墙支护技术是通过使用搅拌桩与土体的搅拌加固,不仅可以实现固定土体的目标,与此同时还能够形成柱状加固土,这样可以使得支护结构的稳定性得到一定程度的提升。重力墙支护主要是使用本身的重量来维持支护所承受到的压力,这样可以使得基坑的稳定性得到有效提升。在新时代背景下,随着社会经济的不断发展,重力墙支护技术的使用效率也在逐步提升,通常情况下,在基坑深度小于5米的工程施工过程中,相关工作人员都会运用重力墙支护技术。在实际施工过程中,科学合理地使用重力墙支护技术,可以使得周围结构的完整性以及抗滑移性等得到一定程度的提升。在实际施工过程中,科学合理的运用重力强,不仅不会对无侧土体带来任何压力,并且不会对周围环境造成任何影响。与此同时,重力墙不仅具备支护功能,并且止水效果相对而言比较好。但是重力墙支护结构并不需要设置支撑,通常情况下都会出现形变的现象。

3.8 钢板桩支护技术

钢板桩支护是运用钢结构桩体,使用其特性对土体实施固定以及保护作业。不仅具备支护的功能,并且挡水效果相对而言比较好。在新时代背景下,随着社会经济的不断发展,钢板桩支护技术的使用范围也是变得越来越广泛。对于土质较软的土层而言,在实际施工过程中,相关工作人员通常都会运用钢板桩支护技术完成施工作业。钢板桩支护结构当中的钢板,在高效完成施工作业以后,相关工作人员应当根据实际情况利用有效的解决措施,把钢板从土体当中取出来,并且对钢板实施重复以及循环使用,这样可以使得施工成本变得越来越低。在实际施工过程中,相关工作人员应当对钢板质量给予高度重视,并对施工基地与地表土壤的影响进行充分考虑,在运用钢板桩支护技术过程中,由于所产生的噪音量相对而言比较大,所出现的这种现象会直接影响到附近居民的生活[3]。

4 分析岩土工程勘察中深基坑支护技术

4.1 分析深基坑支护的设计

在实际施工过程中,科学合理的利用静力平衡法,可以使得深基坑的稳定性得到有效提升。静力平衡法是作用在当土墙前、后土压力的不同,把土压力分为被动土压力以及主动土压力,并可以对不同土压力分别实施分析作业。在结构设计计算过程中,科学合理的利用静力平衡法,所需要运用到的假定条件相对而言比较简单,但是一旦支护结构每个参数发生改变的时候,计算结果的准确性就无法得到有效提升。除此之外,在计算支护结构变形以及内力时,科学合理的使用弹性抗力法完成计算作业,可以使得计算结果的精准性得到有效提升。在新时代背景下,随着社会经济的不断发展,弹性抗力法的使用效率也在逐步提升。相关工作人员根据实际情况利用有效的解决措施,不断的优化弹性抗力法,弹性抗力法不仅健全了静力平衡法当中的不足,并且还整改了其他计算方法当中无法实施挡墙内侧被动土压力计算的不足之处,这样不仅可以使得支护结构的稳定性变的越来越高,还能够使得支护结构的设计更加具备合理性以及科学性。在新时代背景下,随着社会经济的迅速发展,我国电子信息技术的发展速度也是变得越来越快,由于有限元分析法具备多样灵活的特征,因此就现阶段而言,运用效率也在逐渐提升。在实际工作过程中,科学合理的运用该方法,不仅可以对具体工程项目实施模拟作业,还能够对各项影响深基坑支护的因素进行准确的分析。与此同时,把支护与土体实施离散分析作业,不仅能够把二者之间的关系精准的反映出来,还能够使得分析结果的精准性得到有效提升。

4.2 分析土压力计算

土压力主要作用在基坑支护设计计算上,在实施深基坑土方开挖作业时,相关工作人员应当对基坑支护所承受的土压负载值进行准确的预估,这对于基坑支护的设计以及施工所起到的作用是不容忽视的。土压力主要是指作用在当土墙后的土体在其自重或者外加负荷的作用影响下,对墙体作用产生的压力。因为深基坑支护的主要负荷就是土压力,所以在基坑设计过程中,相关工作人员应当综合考虑土体的力学性质、作用点、方向以及土压力大小等因素。相关工作人员应当结合土压力的大小以及分布规律,把土压力分为被动土压力、静止土压力以及主动土压力。在具体工程当中,在分析计算土压力过程中,相关工作人员通常情况下都会使用库伦土压力以及郎肯土压力两种理论完成此项工作。以上基坑支护设计各项分析、验算等工作都离不开岩土工程勘察真实数据资料的成果。

5 结束语

在新时代背景下,随着我国经济的不断发展,我国岩土工程勘察领域的施工技术发展速度也是变得越来越快,在新时代背景影响下,由于相关研究工作人员对深基坑支护技术的重视度也在逐渐提高,这样也使得研究成果变得越来越多。但是就现阶段而言,在运用深基坑支护技术过程中,依旧会出现不足之处,为了能够有效降低工程事故发生的频率,相关工作人员还应当继续深入研究岩土工程勘察中深基坑支护技术特征,进而使得我国岩土工程得到进一步发展。

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