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岩土工程施工中深基坑边坡喷锚支护应用

刘春燕
  
安家(建筑与工程)
2022年34期
山东金城建设有限公司 山东 淄博 255000

摘要:随着社会的不断发展以及人们生活水平的飞速提高,社会各界对岩土工程施工的要求也在不断提高。而在建筑施工过程特别是岩土施工中,为了能在符合施工安全标准的基础上不断提升建筑工程的结构稳定性,深基坑边坡喷锚支护结构应运而生,并渐渐被越来越多岩土工程施工项目承包商所喜爱。喷锚网支护指的是通过锚杆、钢筋网以及混凝土钢筋等机构共同作用,从而显著提高边坡土结构强度及抗变形性能的一种岩土施工结构,该结构可对周围土体起到加固作用,能降低外力对结构稳定性的影响,是岩土工程施工过程中十分重要的一个结构。基于此,本文作者以当前我国岩土工程施工的发展现状为研究基础,从岩土工程土质特性入手,对边坡喷锚支护的设计应用进行探究,并浅要探讨了施工过程应急措施方案,旨在能为我国岩土工程施工深基坑边坡喷锚支护的设计应用发展可供可参考的依据。

关键词:岩土工程施工;深基坑边坡喷锚支护;应用;岩土特性

在实际施工过程中,施工技术及施工条件受水文地质条件影响巨大。因此,面对不同的地质条件,相关工作人员也应该因地制宜,选择恰当的施工技术。而为了达到这一目的,在符合施工标准的前提下,尽可能提高建筑施工的效率和质量,就必须在施工前便从宏观上对施工地区的地质状况进行了解,结合当地已有水文地质勘探资料对岩土状况及地下水分布情况等进行预判,从而判定应使用的施工技艺,从而尽可能提升边坡土质的稳定性,充分发挥边坡喷锚支护的作用,提高岩土工程的施工质量。

一、深基坑边坡支护的重要性

第一,挡土作用。通常来讲,常用的挡土系统有钢板柱、钢筋砼板柱、深层水泥搅拌桩等。其主要功能是形成支护排桩或支护挡土墙,平衡外界因素所带来的外力作用,起到结构支撑效果。

第二,挡水作用[1]。深基坑边坡挡水作用主要是用于阻挡基坑外渗水,常用的有旋喷桩压密注浆、锁口钢板桩、地下连续墙等。

第三,支撑作用。钢筋砼支撑、型钢与钢管内支撑以及钢与钢筋砼组合支撑是最常用的三种支撑系统。主要功能就是为周围结构提供支撑力,防止支护结构在外力作用下发生相对位移。由此可见,在施工过程中相关工作人员需要根据区域地质条件、施工地区周边的环境状况等选择确定挖掘地点、深度、施工技艺、方案等。

二、岩土的性质

众所周知,水理性以及物理性是岩土与生俱来的两大特性。其中,在地下水的作用下,岩土会随着地下水条件的不同而具有不同的表现形式,即岩土的水理性。而在进行水文地质勘探时,如果没有正确认识岩土的水理性则会对建筑物的安全性和稳定性产生严重影响[2]。不仅如此,对于相关工作人员来说,岩土水理性研究也是施工前的必备课程,充分了解施工地区岩土的水理性,可以帮助相关工作人员更好地推测出岩土的形变可能,便于后续工作的顺利开展。而在以往的地质工程勘探过程中,人们却往往忽视了对岩土水理性质的研究,致使最终的地质勘探结构并不准确,也就违背了地质勘探的准确性原则,这种情况必须予以及时改正。首先应该明确地下水的存在形式,即结合水、毛细管水、重力水。其中结合水又有强弱之分。然后需要了解岩土的水理性质特点,即透水性、崩解性、胀缩性、给水性和淤软化性。而在这几种性质里,最危险也是最容易造成土质破坏的就是崩解性胀缩性。

其中,胀缩性就是指在地下水的作用下,岩土吸水土体体积不断增加,引起水土流失,随后又引发土体体积减小的能力。这一缩一胀之间,使得岩土层便出现了基坑、凸起、裂隙,从而直接导致了岩土表面活着地基发生变形,直接对建筑物的稳定性和安全性产生影响[3]。崩解性又称为湿化性,即粘性土遇到净水后,因土粒间关联强度降低,使得土壤成分散型散于水中的特性。通常来讲,崩解性的强弱和岩土土质颗粒的大小、结构、组成成分等密切相关,颗粒较小、结构简单的一般在一昼夜内就可崩解;如果含有类似水云母等成分的残积土崩解方式及时间都会随之变化;如果是含有较为坚硬的如石英等成分的残积土,崩解时就会通过裂开的方式进行,所以说岩土崩解性的强弱也会直接影响到建筑物的稳定性。

三、深基坑喷锚支护的选择

相关工作人员在正式施工前,应该结合施工地的周围环境、施工条件、挖掘深度、现场开采条件等,结合施工条件,合理最适合施工条件的深基坑支护结构,参考现有成功案例,选择一个性价比高、安全性强的最佳方案。

喷锚支护体系包括锚杆、喷锚固以土体以及钢筋网喷射砼面层。最大的特点就是侧向土所受到的压力能够通过锚群以及面板传递到坑外的稳定土体,但这样容易导致受力不稳影响结构的稳定性,因此为了能平衡外界压力,防止支护结构在外力作用下发生相对位移,需要对锚杆进行固定,即锚杆、土体、喷射砼面层共同作用,增强锚固的土体稳固性,借助固定的力量稳固锚杆,形成一个能够抵御外力的负载结构。与此同时,锚杆在发挥稳定土体作用的时候,也能够进一步防止土体发生滑动,也就在一定程度上限制了土体发生相对位移,起到了加强结构的支护性的效果[4]。需要强调的是锚杆设计是关系到深基坑支护是否成功的关键所在,在设计过程中需要严格根据施工现场条件及施工条件,计算锚杆拉力值,从而确定喷锚支护结构的设计方案。

四、喷锚支护的施工工艺

通常,深基坑边坡喷锚支护的施工工艺包括了开挖、边坡修整、确定锚杆位置、钻孔、锚杆安装、注浆、固定等步骤。深基坑每层挖掘的深度应该符合施工需求,不能过大以免影响边坡的稳定性,每层挖掘的深度标准就是锚杆可在不受外力影响下自行站立为准(即周围固定水泥未干情况下),每层挖掘深度应小于天然自立高度,从而更好地确保锚杆的固力性。

第一,分步对基坑土进行挖掘,挖掘深度以坡面直立能力来衡定,确保喷锚网施工过程能拥有一个良好的工作环境。严禁过度挖掘,挖掘长度要根据岩土坡面的稳定性决定,施工时应采取科学方式进行,避免周围支护土体造成损坏,影响支护结构的稳定性,而是应严格按照规定修坡,确保挖掘尺寸符合规定。

第二,根据具体的地质状况按照施工前期预定钻孔位置划线、标注,确定孔深、角度、孔径等,采用人工或机械方式进行钻孔。然后根据钻孔大小对锚杆进行施工前处理,确保锚杆能位于钻孔中心,通过焊接支架将锚杆固定在钻孔内,最后通过注浆使锚杆和周围土体紧密联合[5]。

五、结语:

综上所述,经过一段时间的发展、演变,深基坑边坡喷锚支护在工程设计及实际的施工技艺方面都得到了质的改变,并逐渐趋于成熟。在建筑施工时,通过对施工地岩土水文地质进行分析研究,能够便于在后续的深基坑边坡喷锚支护应用时,根据地质形态变化及施工条件等,及时对边坡喷锚支护设计应用方案进行优化,使其与形变检测体系的配合更为密切,便于后续的深基坑工程动态管控,从而尽一切可能充分发挥深基坑边坡喷锚支护的性能,提高边坡结构的稳固性,提升岩土工程施工过程的安全性和建筑物的使用安全性,尽可能减少不必要的资源浪费,增加岩土工程的经济效益。

参考文献

[1]刘子毅,李超,上官云龙.岩土工程设计中深基坑边坡喷锚支护的应用[J].四川水泥,2019(06):106.

[2]汤佳茗.岩土工程设计中深基坑边坡喷锚支护的应用[J].居舍,2018(19):96.

[3]徐博媛.建筑工程造价的动态管理控制途径探析[J].现代盐化工,2017,44(04):85-86.

[4]李风华.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].煤炭技术,2015,34(02):86-87.

[5]潘朝慨.深基坑边坡喷锚支护在岩土工程施工中的应用[J].资源信息与工程,2018,33(03):105+107-108.

作者简介:刘春燕 :性别女,出生年月:1994年8月 民族:汉,籍贯山东潍坊诸城,学历:本科,职称初级,研究方向:岩土工程

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