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摘要:在岩土工程当中,基坑边坡支护是重要的施工环节,这在一定程度上可以决定整个工程的稳定性。与其他施工环节相比,基坑边坡支护的难度比较大,开挖面积、土层稳定性、支护技术等多个因素都会对支护的稳定性产生影响。如果基坑边坡出现塌方问题的话,不仅会对整个岩土工程的工期造成影响,同时还会增加企业在成本费用的支出。为了避免这一问题的出现,就要结合基坑边坡失稳的情况采取加固处理技术来对其进行处理。基于此,本文运用文献分析法、归纳总结法,从岩土工程施工中基坑支护施工的特点出发,总结了基坑边坡失稳的原因,并在这个基础上探究了相应的加固处理技术。
关键词: 岩土工程;工程施工;基坑边坡失稳;加固处理;处理技术
引言
对于岩土工程来说,基坑的开挖是一项最为基本的工作,这是后续工作顺利开展的基础和保障。但是在这个过程中容易出现基坑边坡失稳的问题,如果这些问题没有被及时发现、没有经过有效处理的话,不仅会对整个工程的施工质量产生影响,同时还会给企业带来经济利益上的损害。基坑边坡失稳所造成的直接后果就是塌方[1]。一旦出现塌方问题,企业需要立即停止施工,并组织相关的人员进行整顿,这会导致工期的延误,同时出现相应的经济损失。在进行岩土工程施工的时候,会存在很多影响工程施工质量或者施工速度等的因素,如环境因素、机器设备因素或者人为因素等,而这些因素都会直接影响基坑边坡的稳定性。对于施工单位来说,只有采取加固处理技术来确保基坑边坡的稳定性才能使岩土工程施工的顺利开展,使企业在社会和在行业当中树立起良好的形象。因此,企业要充分了解岩土工程施工中基坑支护施工的特点,消除基坑边坡在地形地貌、人为因素和岩体结构等方面存在的风险。
1.岩土工程施工中基坑支护施工的特点
1.1不确定性
岩土工程施工过程中经常要面对坚硬的地质状况,基坑支护过程的情况更为复杂,周围的环境也具有多变性。在这样的情况下,基坑支护工程存在着较多的不确定因素。比如岩石和岩土的内部结构和性质、设计的方法、自然条件等都具有不可控性。即使在施工之前做好了勘查和准备工作,很多问题也无法彻底解决,施工过程中的风险也无法被有效消除。与此同时,基坑支护工程的施工场地本身就比较小,施工的周期也比较长,现场条件比较差,这进一步增加了施工的难度,导致各种事故发生的可能性比较高。
1.2区域性
基坑支护工程具有较强的区域性特征。在施工之前,需要组织专业的人员到施工现场进行全面勘查,了解岩土工程的具体情况。尤其是要关注岩土工程地质的结构、基坑支护的水质和地下水的水位等要素。与此同时,不同区域基坑边坡失稳的原因是不同的,同一种加固处理技术在不同区域所展现出的适用性也是不同的。在这样的情况下,施工单位需要坚持因地制宜的原则,做好充足的准备和勘查工作,结合现场情况来开展基坑支护施工。
1.3系统性
与其他的工程相比,基坑支护在实际施工的过程中展现出了较强的系统化特征,其中涉及到了很多的要素,需要运用多个学科的知识和内容。除了基本的岩土工程知识之外,结构工程知识和施工技术在其中也有所涉及[2]。在多个项目和多项内容相互整合的情况下,基坑支护的施工难度是比较高的。与此同时,在对基坑边坡失稳进行加固处理的过程中,也要充分考虑多重要素的综合影响,能够从不同的角度来对岩土工程的施工质量提供保障,全面化地降低风险。
2.岩土工程施工中基坑边坡失稳的原因
2.1地质地貌方面的原因
岩土工程的施工环境通常会存在明显的差异,而这些环境当中所含有的地形与地貌也是不同的。在施工的过程中,需要充分地了解地形地貌的特征,在这个基础上合理选择施工技术和施工工艺。如果对地形地貌了解不足,在制定施工方案的时候没有坚持因地制宜原则的话,就可能会出现基坑边坡失稳的问题。比如对于凹形地段,在岩土工程施工的过程中如果遇到降雨或者降雪的天气,就可能会导致施工场地产生大量的积水。这些积水如果没有及时被排出的话,就可能会将基坑边坡冲垮,导致边坡稳定性发生改变,长此以往产生基坑边坡失稳的现象。再比如在岩土工程过程当中土层当中存在较多的生物,土层发生松动的可能性就会增加,这也是导致基坑边坡失稳现象出现的重要原因。
2.2人为操作方面的原因
当前,岩土工程施工尤其是基坑边坡施工主要依靠人工来完成,虽然在其中也会使用相关的机械和设备,但是人工仍然是施工的核心。在这个过程中,工作人员的能力和素质、他们所使用的施工技术和施工工艺都会对基坑边坡的稳定性产生影响。与此同时,在岩土工程当中会涉及到坡高和坡比的问题,这些数值与基坑边坡稳定性之间也具有密切的联系。在不考虑其他因素的情况下,坡高和坡比的数值越小,基坑边坡的稳定性就会越低[3]。而坡高和坡比的数值是由专门的技术人员进行确定的。在岩土工程基坑边坡施工之前,这些技术人员会通过现场勘查的形式了解施工地的情况,并根据工程需要进行一系列的计算,最终得到最优的坡高和坡比。在这个过程中,如果计算出现错误的话,就可能会在施工的过程中出现基坑边坡失稳的问题。除此之外,在具体施工的过程中,如果操作人员没有按照设计书的要求和标准进行,或者在施工过程中所使用的加固处理技术不到位,也会对基坑边坡的稳定性造成不良的影响。
2.3岩体结构方面的原因
从专业的角度来说,岩土工程当中岩体结构主要是由结构面与结构体这两部分决定的。其中结构面指的是岩石和岩土的方向、形态以及规模等,结构体则主要指的是多个不同结构面所构成的整体。实践证明,岩体结构与基坑边坡的稳定性能之间具有密切的联系。在对基坑进行挖掘施工的时候,还需要对坚硬的岩石进行切割。这些岩石的种类不同,他们的硬度也存在明显的差异,而硬度是影响切割平整度和切割顺利度的重要因素,它同时也以一种间接的形式对基坑边坡的稳定性产生了影响。与此同时,不同岩体的结构体规模是不同的。如果结构体比较大的话,可以说明该区域内所存在的泥土数量比较少;而区域内泥土的粘着性比较高的话,则说明其周围岩石结构体的粘着性比较高。通常来说,岩石结构体比较大的话,它的粘着性会比较低,如果粘着性低于一定的限度就会导致基坑边坡的稳定性下降,进而出现基坑边坡失稳的问题。
3.岩土工程施工中基坑边坡失稳的加固处理技术
3.1抗滑桩预加固处理技术
在使用抗滑桩预加固处理技术来解决基坑边坡失稳问题的时候,首先要在操作之前做好充足的准备工作。第一,要对戴水沟进行施工处理,尤其是要对其中的水源进行妥善处理,避免在雨季或者汛期出现水分过度积聚的现象。第二,要关注抗滑柱位置的土方石施工。尤其是在对坡体进行分层开挖的时候,要按照相应的等级规划来进行操作。在这个过程中,还需要通过设置防护墙的方式来避免坡体滑坡的现象发生。同时,土方施工的顺序为由外向内,必要情况下还需要对坡体做好分层。在完成土方石的开挖之后,还要对边坡进行加固处理。在这个过程中,现场施工人员需要结合现场土质的要求来对土层进行相应的处理,同时对伸缩缝做好及时有效的清理[4]。在完成土方石施工之后,就可以对路堑位置的高边坡进行加固处理。在这个过程中,施工的效果容易受到岩体结构的影响。因此,施工单位要结合实际情况灵活地对施工方案进行调整。同时,还要结合实际经验来防止基坑边坡在使用的过程中发生变形,提高加固处理的效果。
3.2HDPE防渗膜护坡加固处理技术
HDPE防渗膜具有较好的隔水性,在岩土工程防渗领域当中展现出了明显的优势。由于HDPE防渗膜的施工工艺简单、牢固性好、成本低、适应性强等优点,因此HDPPE防渗膜加固技术被广泛地推广和应用在复杂破碎露天边坡加固工程中。HDPE防渗膜护坡加固技术所遵循的原理主要是基于防渗膜本身能可起到隔离雨水的作用,故能避免因雨水下渗而降低边坡岩土体物理力学性质,同时还能避免边坡主体裂缝或贯通裂缝的出现,进而避免边坡稳定性的下降及边坡失稳问题的发生。为了HDPE防渗膜达到最佳的防渗效果,采用该技术进行护坡加固时应注意以下几点:首先在敷设HDPE防渗膜之前,应将边坡坡面整平,防止出现尖突,然后再用HDPE防渗膜覆盖松散土体;其次是对HDPE防渗膜的铺设厚度予以合理控制,通常情况下,最佳的厚度是在1.0mm左右,过厚或过薄均将对边坡的稳定性造成负面影响。除此之外,用HDPE防渗膜覆盖土体时,应采用沟槽锚固法进行固定,锚固沟槽的深度最好控制在0.5m左右,宽度控制在0.6m左右。
3.3预应力锚梁加固处理技术
对于预应力锚梁,主要以边坡整体位移方向为基础进行的构筑。在设计过程中,以地质环境为依托,对整体结构进行两段设置,即一般加固段与重点加固段,以保证加固方案的针对性与可靠性。这种技术的优势是效率较高。具体讲,针对一般加固段,以中空厚壁钢筋混凝土为基础进行设计。结合洞轴方向,将钢管置于厚壁之中,借助浇筑方式,实现与洞壁的结合,发挥整体抗拉的作用。另外,针对重点加固段,多处于地质薄弱区域,为了实现高效加固目的,需要设计专门中空桥,保证横跨薄弱区间[5]。要在薄弱段中伸入桥体,发挥坚硬岩体的作用,达到彼此连接的目的,促使这一区间整体抗拉强度得以提升,预防滑动与拉断现象的发生。在应用钢筋计的过程中,要在锚梁内部增加伸长计,目的是降低钢筋计形成的偏差。在新的结构中,排水作用仍不容忽视,要布置放射状排水孔,形成整体排水通道。
结束语
综上所述,基坑边坡的加固处理过程中涉及到了很多复杂和专业的技术,整体施工难度比较大,但是这项施工在岩土工程当中展现出了重要的现实意义,是对基坑边坡问题进行防治的重要手段,可以有效降低基坑边坡失稳问题出现的概率,在提高工程施工质量的同时为现场施工人员创造了安全、稳定的环境。当前,抗滑桩预加固处理技术、HDPE防渗膜护坡加固处理技术以及预应力锚梁加固处理技术等都是比较常用的技术手段,施工人员可以结合实际需要进行合理选择。
参考文献:
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