复杂条件下地下工程深基坑支护结构设计与施工关键技术研究
陈锟
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陈锟,. 复杂条件下地下工程深基坑支护结构设计与施工关键技术研究[J]. 建筑技术学报,202210. DOI:10.12721/ccn.2022.157093.
摘要: 随着社会的发展,地上空间日益拥堵,地下空间的开发和利用已经被人们重视起来。大到各个城市的地铁、地下商场,小到一间房子的地下室,这些都是对地下工程的一种运用。在地下工程施工过程中,不可避免的需要进行基坑开挖,为了保证工程的顺利进行,须要对基坑进行支护。在进行大规模深基坑施工时,由于地质复杂,基坑深度大,如果支护不到位,就有可能引发工程事故,极易造成群死群伤。本文主要分析复杂条件下的深基坑支护结构设计与施工关键技术。
关键词: 深基坑施工;支护施工技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157093
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引言

地下工程往往具有很大的风险性。不仅因为其施工技术复杂,更是因为施工过程中有较多的不确定因素,工程项目受到环境影响较大。一般来说,地下工程深基坑的横向宽度以及纵向深度都比较大,这就对施工区域的环境提出了比较严苛的要求。深基坑对于施工周围环境要求比较高,不仅涉及到土壤结构、土质类型、地下水情况等多个方面,还涉及到周边建筑物以及其他地下基础工程项目的布局。很多情况下,工程项目的周边都有较多已经建成的建筑物,地下也有很多电力系统、通信系统、给排水系统等领域的基础设施。

1、深基坑支护工程的概念

深基坑支护工程是工程项目施工过程当中的重要环节,其实际工作原理是通过相关加固措施保护深基坑侧壁和周围环境,其起到的主要作用就是保护地下结构施工以及基坑周边环境安全,实际施工过程当中涉及到的环节以及对最终质量造成影响的因素相对较多,因此相关工作人员需要在施工过程当中充分重视安全问题,通过相应安全措施以及防控手段加强施工过程的安全性以保证相关施工人员的生命安全。

2、深基坑支护施工技术的特点

2.1施工环境相对比较复杂

对于工程施工本身来说,其本身就是一项环节较多的复杂工程。为了保障整个工程的质量,确保后期使用后能够安全运行,不管是地上的建设还是地下的建设,都需要保证质量。而针对地下工程来说,尤其是在建筑比较密集的城市区域中,不仅会涉及地质方面的问题,同时,还需要考虑到地下管线的分布。因此,在实际进行基坑开挖工作的时候,可能遇到各种复杂的情况,想要确保开挖工作顺利进行,保证地基的稳固,首先需要对于地质情况和管线分布情况有足够的了解,并且制定好施工的方案,从而确保施工顺利进行。

2.2施工技术比较复杂

每次在施工前,为了保证施工人员的人身安全,在进行深基坑施工前,技术人员首先要测试和计算一下土质是否可以进行施工。但是,在混凝土运输时,无法保证每一片土质的测量,这就让测量结果并不很准确、全面,这样就无法确保深基坑支护施工能够安全进行。现在有两种测量土压力的方法,一个是库伦土压力;一个是朗肯土压力,其实这两种方式都是由比较高的理论依据做支撑的,但是还是有一定的局限性,所以在实际操作进行时会存在一定的差距。

3、深基坑支护的常见形式

3.1围护桩支护

围护桩支护是深基坑支护中的常见形式之一,通常由围护桩(钻孔灌注桩)、支撑及防渗帷幕等组成。围护桩桩可根据施工情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。在实际施工过程中,先施工止水帷幕,再施工围护桩,当围护桩达到一定强度,开始进行土体开挖。基坑开挖至支撑设计标高一下0.5m时必须停止开挖,及时设置支撑,支撑是指在腰梁/冠梁上,待支撑架设完毕后,应检查支撑的稳定性,安全后继续开挖,依次反复,直至开挖到基底。围护桩的优点是:施工噪声和振动小,刚度较大,就地浇筑施工,对周围环境影响较小,且适合软弱地层使用。缺点是:不可兼做主体结构,桩质量取决于施工工艺和施工技术水平,施工时需要及时排污。

3.2土钉支护施工技术

在实际施工过程当中,土钉与土体会产生相应的摩擦阻力,而土地支护施工技术就是利用这种摩擦阻力加固基坑边坡,通过将阻力加强到边坡滑动中的方式避免边坡坍塌,同时提升其稳固程度,相对于其他施工技术来说,土钉支护施工技术的主要特点就是在实际施工之前需要相关工作人员确定施工地质的土地承受范围,然后对施工方案进行相关设计,需要准备的主要包括以下几方面:在实际施工开始之前,需要相关工作人员结合实际情况进行相应的拉拔实验,同时需要有专门的监督小组以及相关工作人员对实验数据进行及时记录,保证其准确性,根据工程实际需求,对于灌浆配比和灌浆量进行科学把控以保证在实际施工过程当中充分发挥出其应有的作用;二是因为后期需要对钻杆长度进行设置,因此前期需要做好相应的钻孔深度和直径检测,同时保证相关数据的准确性,为后期工作提供相应数据支持;三是灌浆质量对于施工整体质量造成直接影响,因此相关工作人员应该充分重视,结合实际情况对于灌浆的材料搅拌时长和速度进行科学设置,在对调配好的灌浆材料进行施工的过程当中,需要保障相关工序的标准规范。土钉支护适合土体稳定的项目施工,通过土钉与土体产生的摩擦力,对坡体进行加固。土钉支护的优点是:1、材料用量和工程量少,施工速度快。2、施工设备轻便,操作简单。3、结构轻巧,柔性大,有很好的延性。4、施工所需的场地较小,能紧贴已有建筑物进行基坑开挖。5、安全可靠。

3.3地下连续墙支护施工技术

地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水、防渗、承重、挡水结构。地下连续墙支护施工技术主要应用于地质相对较为松软的施工环境中,由于自身特性其可以有效使地基稳固性得到增强,从而提高施工过程的安全性,地下连续墙支护施工技术与其他技术相比,其具有的显著特点就是稳定性加强,对于施工环境的要求也较低,因此现阶段在我国建筑工程中应用较为广泛。地下连续墙支护施工技术施工难易程度主要由地质条件决定,其在较为坚固的地质环境中施工更为困难,其主要劣势就是无法及时对废弃水泥进行处理导致地下建筑工程难以展开。

3.4挡墙型支护

挡墙型支护技术应用,相较于其他支护技术而言结构较为简单,具有较强的环境适应性特点。在深基坑支护施工中,挡墙型深基坑支护技术应用相较于广泛,在施工中可以起到积极作用,还可以减少材料损耗,缩短工期。此种技术施工中需要依据配合比充分搅拌混凝土,提升深基坑支护性能的同时,有效降低破除施工成本。

结束语

深基坑支护作为地下工程项目中的重要组成部分,必须要对其施工质量管理有比较高的关注度,尤其要根据工程项目特点,结合施工现场的地质环境和土壤结构,选择最合适的深基坑支护技术。为了保证深基坑支护技术的应用效果,无论选择哪种深基坑支护技术类型,都要严格按照施工技术和施工工艺流程进行操作,做好施工材料的质量管理,一般情况下,地下工程往往选用两种或两种以上的基坑支护技术。另外,为了进一步提升深基坑支护技术的应用效果,还应当在现有技术的基础上,不断开发和优化创新出新的支护技术,进而推动深基坑支护技术的优质发展。

参考文献:

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