基坑支护工程技术在土木工程中的应用

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  【摘 要】 进入到21世纪以来,我国经济飞速发展,各行各业都显现出长驱直入的态势。对于土木工程来讲,确保工程質量,就需要不断从技术上下工夫,加大科学技术投资力度。土木工程往往规模较大,涉及面较广,对国计民生有着直接关系,需要对其产生足够的重视。矿建工程由于具备一定的特殊性,需充分重视其安全,那么就需在基坑支护技术上进行深入研究,确保工程质量及施工安全。
  【关键词】 基坑支护;土木工程;应用
  1 土木工程施工中的基坑支护类型
  1.1自立式支护
  自立式支护要求工程具有较好的地质条件,将自立式支护应用过来,基坑内的机械化作业就可以很好实现,但是因为有着较大的位移存在于支护桩顶,如果施工场地的地质条件不符合相关要求,就会产生不良后果。
  1.2排桩内支撑支护
  在排桩方面,通常选择冲孔灌注桩或者钻孔灌注桩,部分工程也有应用地下连续墙或预应力管桩的惯例;平面形状如果不同,内支撑系统布置方式就会有一定的差异化,如角撑对称式支撑系统、水平拱圈式支撑系统等。
  1.3桩锚支护
  如果施工场地土层性较好,就可以应用桩锚支护方式,对于某些基坑深度较大的工程,就需要对岩土锚杆的参数进行固定,如轴向抗拔力需在600kN以下,应用二次高压注浆等。
  1.4锚喷支护
  锚喷支护方式是将钢丝网、喷射混凝土和锚杆有机地结合在一起,构成一种新型联合支护形式,一般在人工填土和粘性土的施工场地应用较广,细砂层或卵石层由于含水较为丰富,所以不能采用这种方式进行支护。当然,该种支护方式必须要严格控制基坑深度,保证其在12米以内。
  2 基坑支护结构的构成
  通常情况下,可以将深基坑支护结构划分为两个组成部分,分别是抗壁挡墙和支撑锚杆。具体来讲,包括以下方面的内容:
  2.1基坑支护的挡墙类型
  如今出现了诸多的基坑支护挡墙类型,其中应用比较广泛的是钢筋混凝土排桩式挡墙,它应用的是人工挖孔或者钻孔桩的方式,在孔内排桩。在具体的施工中,需要结合具体情况来进行合理设计,如施工场地有着较好的地质条件,那么排桩密度就可以适当减小。施工场地有着较软的土质,那么就需要对排桩的密实度严格控制,对于水流冲刷,需要充分重视。另外是深层搅拌水泥土桩挡墙,在施工过程中,需要将搅拌机给利用过来。然后是旋喷桩挡墙,这种挡墙与深层搅拌水泥土桩挡墙的形成过程类似,首先利用钻机将钻杆钻孔,在孔钻杆从地基土里提升过程中利用旋转喷嘴将水泥浆固化剂喷入地基土,使水泥桩有效连接,这样就形成帷幕墙。
  2.2基坑支护的支撑
  基坑支护结构可分为两个组成部分,分别是挡墙和支撑,挡墙形式较多。随着时代的发展,支撑也同步发展,其中常见的支撑形式有圆形支撑、角撑以及对撑等。由于基坑在横竖方向上相对尺寸较大,为保证建筑的安全性与稳定性,要求支撑不能过长,需将柱子立于基坑中间,通常将较大直径的圆钢管作为支撑杆杆体,在基坑中间立柱的过程中,需保证立柱埋进基坑底部的深度符合相关要求,这样即使有较大重量的承载物存在于建筑上方,中间立柱也不会有下沉或者倾斜问题发生。
  3 基坑施工技术在实际土建施工中应用问题
  3.1基坑开挖的空间效应考虑不周
  土木工程施工过程中基坑要保证整体的稳定性很大程度取决于基坑开挖的深度,基坑在开挖时应注意合适的平面形状,避免后期施工时基坑出现变形,因此土建施工单位及施工工作人员应根据工程实际情况考虑基坑开挖的空间效应。根据目前土木工程的实际情况来看,很多施工单位在基坑施工技术应用不到位,没有对空间效应进行很好的运用,甚至部分施工人员不懂基坑开挖的空间效益是什么,这都会影响土木建筑后期的施工,基坑边坡容易出现不稳定的情况。
  3.2基坑支护结构压力计算不够准确
  土木工程基础施工中,基坑支护结构压力必须采用准确的土体物理力学参数作为依据以进行准确的计算,这样可以加固基坑支护结构。但是由于难以准确计算基坑支护施工中所产生的土压力。在计算过程中不光要使用到库伦公式或朗肯公式,还要使用土体物理参数。土体物理参数在选择时非常复杂,这是由于随着基坑开挖的深度的不断加大,其内含水率、摩擦角以及粘聚力参数也会随着相应发生一定的改变,所以基坑支护结构的压力很难准确的计算出来。
  3.3基坑支护抗拔力和相关标准不符
  在使用基坑支护及相关技术进行钻孔施工前,必须要对施工地的土地结构及土质状况进行详细的勘查及前面分析。如果不对前两者进行勘查及分析,极有可能会出现大量残渣沉积到钻孔中的情况,从而影响浆液的灌注,甚至还会导致成孔操作无法正常进行。有部分投资者或施工单位为了降低施工成本减少开支,经常不参照相关配料比例配制浆液,进而导致锚杆或土钉抗拔力达到标准要求,从而影响了整个工程的质量。
  4 基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用策略
  4.1依据土建基础工程特征,选合理的基坑支护形式
  我们在施工过程中必须要根据具体的土木工程施工特点、施工具体情况以及土建工程周围的坏境等情况,选用合适的基坑支护施工的支护形式,从而使基坑支护技术的作用最大化。
  4.2做好施工设计,制定合理的施工流程
  跟其他工程一样,土木基础工程施工前,必须进行施工方案的设计并制定出科学、合理的施工流程。而在设计施工方案前,必须安排专业人员去工程施工地进行实地勘察,并根据勘察的具体情况设计科学、合理的施工方案,并对每个施工环节制定详细的施工流程,使土木基础工程有条不紊的进行施工。施工人员在使用深基坑支护技术施工前,必须熟练掌握基坑支护形式和技术的使用方法,从而使土木工程的质量得到保障。
  4.3基坑支护施工技术的运用
  在基坑支护施工过程中应该构建基坑支护结构,作为土木建筑基础施工的一种临时支护结构,是有效保证基坑开挖及工程顺利运行的关键性因素。基坑支护在实际施工过程中应根据不同作用将其分成挡水系统、挡土系统以及支撑系统,还应对基坑开挖的深度进行控制,以符合土木建筑基础施工设计方案的相关标准和规范。
  4.4建筑施工相关的安全性及保护环境等工作
  虽说基坑支护施工技术在土木工程施工中起着不可或缺的作用力,倘若单单靠基坑支护施工技术角度是完全达不到预期效果,应依靠多方面要素一并实行。如在保证土木工程施工质量的同时,也要加强对环境保护的意识。土木工程施工安全产生于生产过程中,必须以“预防为主”,避免基坑支护在实际操作中出现噪声污染、化学污染及振动现象,要加强对施工周边环境及施工现场环境的保护力度,这对坚持可持续发展有很大的意义。
  5 结束语
  我国城市化进程在逐步的加快,城市中的建筑数量越来越多,这样在新建筑工程基坑支护施工中,就会受到很多因素的制约,既要考虑地上的众多建筑物,也需要考虑地下复杂的管线设施,并且基坑还有着复杂的周围环境,给支护施工带来了很大的难度。因此,就需要不断的学习,提高基坑支护技术,积累丰富的经验,保证基坑支护的质量。
  参考文献:
  [1]邹雪辉.土木工程施工中的基坑支护技术研究[J].城市建设理论研究,2012,2(13):123-125.
  [2]梁剑明,赖小江.复合支护形式在垂直开挖基坑支护设计施工中的应用[J].广东土木与建筑,2012,2(4):87-89.
  [3]郭宇旭.水泥土搅拌桩施工在基坑支护工程中的应用[J].山西建筑,2011,2(13):23-27.
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