关键词:土木工程;边坡支护;技术
1边坡支护技术概述
在土木工程中边坡支护主要分为坡面和支挡结构两类防护类型,坡面防护一般采用灰浆或三合土等抹面、喷混凝土、锚喷护坡等措施,主要用于对开挖边坡坡面风化剥落、碎落的岩石及部分落石掉块等情况的有效防护。对边坡的防护应达到较高的稳定性,针对稳定性不足的边坡可先采用支挡措施再进行防护。支挡结构可采用挡土墙、抗滑桩、锚杆挡墙等较多类型,支挡结构不仅具有防护作用,还具有对坡体的加固作用。采用工程措施护坡,一般情况下对强度效果期望过高,对生态自然造成一定程度的影响,达不到良好的景观效果,并随着不断发展,混凝土面、浆砌片石面逐渐产生不同程度的风化、老化,严重的还将导致破坏后果,后期需要较高的整治费用。
应用边坡支护技术可使影响土木工程施工的不利因素在一定程度上减轻,诸如施工地点达不到理想的土质,地面在工程后期容易发生塌陷,进而造成土木工程大面积坍塌等严重事故,威胁到工作人员安全,而且也使施工企业损失严重。此外,如增大降雨量等突发情况造成江河水位上涨幅度较大,及不可抗的一些自然灾害都影响施工进度及质量。而对土木工程边坡支护技术的适当应用可使上述因素的不利影响明显减轻,进而确保工程进度并使工程质量明显提高。随着迅速发展的土木工程施工技术,不断提高了技术水平要求,而且在土木工程施工安全上也产生很多问题,而应用边坡支护技术可使土木工程施工在一定程度上提高安全性,发生工程安全事故可能性显著降低,进而避免影响到施工进度。
2边坡支护技术类型
2.1喷锚网支护技术
在土木工程边坡支护技术中,喷锚网支护技术是比较重要的技术,在施工过程中,施工人员首先要固定土钉,然后对整体的墙面进行灌浆。通常来说,喷锚网支护技术的优势较多,包括操作简单、可操作性强等。一般在完成灌浆浇筑施工后,施工人员要对支护条件的符合性进行检查,若不符合支护条件和需求,要重新灌浆处理,完成灌浆工作后要进行养护。
2.2土钉墙技术
该技术在土木工程施工中采用很多土钉提高了安全性和稳定性,一是基坑墙面确定要采用土钉墙技术,再在墙面上有效应用钻墙设备钻出与规定深度相符的孔,严格监控孔的深度,与规定标准相符后才能继续实施下一环节,为提高土木工程施工的严谨性,应对深孔的钻出记录进行专业编号,然后将向深孔中打入预先准备完成的土钉,完成打入后应对土钉采取拉拔实验方法,结合拉拔实验结果对注浆力及注浆量进行相应调整,直至与要求相符才能停止。最后应密切沟通有关施工单位,确定客户要求的添加剂是否需添加,并测试土钉墙技术,以确保质量符合标准要求,使土木工程基坑提高安全性及稳定性。
2.3地下连续墙技术
在土木工程施工中地下连续墙技术是较为先进的一种技术,其具体操作过程主要分为下列几个,一是在土木工程施工过程中对地表位置进行确定并对土木工程的整个边界范围进行确定,沿土木工程边界采用挖槽技术和设备将规定深度的沟槽挖出。二是对沟槽周围存在的树枝碎屑及泥渣等进行彻底清理,确定完成清理后将预先准备的混凝土注入到沟槽中,应准确无误完成以上操作后将在地下形成连续墙结构。连续墙结构对基于原有土质特性和已存在的管道线路不产生任何影响的情况下,使土木工程建筑物提高稳定性。另外,在一定程度上,应用地下连续墙技术使土木工程施工存在于下管道方面的问题得到妥善解决,特别是广泛应用在比较复杂地质条件的地域,而应用连续墙技术使土木工程在一定程度上减轻消耗成本,明显提高了商业利益。
2.4悬臂式支护技术
悬臂式支护技术具有构造简单、施工方便的特点,但它对土质的要求和开挖的深度要求较高,因此,该项技术适用于土质优良、开挖深度较浅的施工项目。这就需要相关技术人员在采用悬臂式支护技术之前,要对施工项目的土质情况、土壤结构进行细致的勘察,根据具体施工情况计算出开挖深度,从而决定悬臂式支护技术的使用与否。在使用悬臂式支护技术的过程中,相关技术人员应该要合理控制结构的高度与宽度,避免出现安全事故,要根据实际情况制定出科学的结构设计,从而提高边坡的稳定性和坚固性。
3土木工程施工中边坡支护技术的应用对策
3.1制定科学、合理的实施方案
在使用边坡支护技术之前,相关技术人员要根据施工的地理位置和土质情况制定出科学、合理的实施方案,从而为确保项目施工的顺利进行提供可靠的依据和条件。这就需要技术人员要结合边坡的性质、经济因素、环境因素等,选择适宜的边坡支护技术,并要求施工人员严格按照施工要求进行施工,对于施工过程中的钻孔位置做好标记,以便在使用边坡支护技术时进行辨别。与此同时,还应该在实施方案中规范各个阶段的施工流程,在为边坡支护技术提供可靠保障的同时,还需对整个施工项目的质量进行严格把关和监督,从而全面提高土木工程的质量。
3.2准确把握基坑开挖的范围
基坑开挖是实施边坡支护技术的关键环节,由于基坑开挖会对土层造成一定的影响,所以,在进行基坑开挖之前,技术人员必须要对地质结构和土质情况进行全面的检测,从而为边坡支护技术的实施奠定良好的基础。在基坑开挖的过程中,施工人员要坚持分层、分段的原则,将开挖的土量控制在规定范围以内,严格控制基坑开挖的范围,不可自主扩大开挖范围,从而保障施工项目的安全性。此外,施工人员还应该注意,要对开挖的坡面适当采取保护措施,进一步减少气候因素和自然因素带来的消极影响。
3.3及时对监测点进行地质检测
在边坡支护施工的过程中,地质检测作为其中的重要内容,对于提高边坡支护施工的质量和效率具有重要的影响。因此,相关技术人员要及时对监测点进行地质检测,一旦发现问题或者出现变化,要对施工方案进行全面分析,最终确定改进策略。地质检测不仅能够提高边坡支护的质量,而且还能创设良好的施工环境,从而减少安全事故的发生。与此同时,施工人员和技术人员要在基坑开挖的过程中关注地质条件的临界值,以便降低地质条件对边坡支护技术实施的影响,从而确保边坡支护施工的顺利实施。
施工阶段的质量控制工作最为复杂,同时难度也相对较高,施工单位不仅要保证施工的质量,更要始终贯彻安全施工的施工理念,同时还要尽量排除施工现场的安全隐患,降低安全事故发生的概率,切实保护施工人员及机械设备的安全。首先,施工单位需要对施工现场进行全面性的检查工作,在了解施工环境的基础上进一步优化施工方案。其次,施工人员要与相关测量人员、技术人员共同开展技术交底工作,并对重要的技术要点进行标注,要确保具体施工时的连贯性。最后,施工单位要根据实际的施工现状建立具有全面性、可靠性及先进性的安全管理体系,在施工现场安排安全监督人员,为施工安全提供客观保障。
4土木工程中边坡支护技术的应用研究
4.1边坡支护技术在深基坑支护施工中的应用
在土木工程施工过程中,通常会制定合理的支护施工方案。通常情况下,制定的施工方案要具有较强的可行性和安全性。深基坑支护施工质量控制重在过程控制,因为任何一个环节出现问题,后面都难以进行补救。施工前,相关人员必须要对施工地的地质资料、设计图纸、现场环境进行确认,同时还必须确保降水系统的正常工作。在施工过程中,不能随意对锚杆位置、长度、型号、数量进行修改,也不能够修改放坡系数。如果出现设计方案的变更必须先进行专家评审,通过评审之后才能使用。基坑支护单位与挖土单位必须进行紧密的配合。在开挖的过程中,必须尽可能地减少开挖过程对土体产生的扰动,同时还需要缩短基坑开挖卸荷后的无支撑暴露实践。如果出现异常情况,要立刻停止开挖,查清具体原因,并采取措施对异常情况进行处理。岩土深基坑开挖完成之后,必须及时提醒建设单位组织勘察、设计、质监等部门进行验收,尽可能早地开始地下结构工程的施工。在基坑回填之前,不能对支护层进行破坏,特别是坡脚部分。
4.2边坡支护技术在深基坑土方开挖中的应用
一般来说,为了有效保证工程项目的顺利开展,将边坡支护技术应用到深基坑土方开挖中时,技术人员必须严格按照施工方案和流程控制边坡支护技术。依据深基坑土方开挖的施工环境,选择合理的支护方式,应采用分层和分段开挖施工控制深基坑开挖的土方量,避免对土体扰动过大,增加工程塌方事故产生的概率。同时,边坡支护技术对高层建筑施工的顺利进行有关键的作用,在应用过程中可以保证建筑工程的稳定性和施工过程的安全性,对建筑工工程的实际应用效果有重要的意义。在目前的边坡支护技术中,有许多因素制约边坡支护的施工质量,相关工作人员需要了解影响边坡支护施工效果和质量的因素,并对该技术进行深入的研究和分析,将边坡支护技术的作用充分发挥出来,以此提高整个工程的施工质量。
5土木工程施工中的边坡支护技术具体应用分析研究
某拟建土木建筑工程采用剪力墙结构体系,场地东侧基坑的开挖顶边线之外约0.5m处有一市政排水管,并未埋设在地下,而是直接敷设于地面,围墙按照开挖顶边线和用地红线之间的距离,沿红线进行布置,在红线的外侧是一条既有道路,其它侧都和用地红线相距较远,场地较为开阔,周围没有既有建筑物。根据钻探揭露,在勘探深度范围内的地层均为第四系松散沉积物,其岩性主要为粉质粘土、粉土和粉细砂。基坑设计挖深5.5m,施工严格遵循保证安全和经济合理基本原则进行。根据场地勘察报告,并结合相关计算结果和施工经验,对于基坑东侧边坡,采用放坡与土钉喷射相结合的措施支护,而其它采用放坡与钢丝网喷射相结合的措施支护。现结合本工程实际情况,对其边坡支护技术作如下深入分析。
5.1工艺流程
本工程边坡支护施工按照以下工艺流程进行:准备工作→基坑开挖与边坡修整→内部排水系统施工→第一次混凝土喷射→钻进成孔→土钉钢筋安装、注浆和绑扎→钢筋网绑扎编制→第二次混凝土喷射→基坑和地表处置→排水系统施工。
5.2开挖修坡
(1)对于土钉支护的开挖应分层和分段进行,分层厚度控制在1.5~2.0m范围内,分段的长度确定为15~20m。以设计文件规定的分层及分段距离为依据,严格按照规范的作业顺序进行施工,做好开挖与支护之间的协调配合,待上层浆体和喷射面实际强度均达到设计要求后,即可开始对下一层进行开挖。(2)当利用机械设备进行施工时,应使用仪器设备进行监测,避免超挖现象的产生,在基坑边坡需要预留30cm由人工来修整,这样能最大程度避免超挖,并保证边坡表面的平整度,达到设计要求的坡度大小。(3)对于支护开挖过程中的分层厚度与作业顺序,都必须为土钉的布置与混凝土喷射创造良好条件。(4)在开挖中一旦遇到土质方面的问题,和设计文件确定的不相符时,应立即进行上报,由专业技术人员确定是否需要对设计进行变更处理。
5.3第一次混凝土喷射
(1)在喷射施工前,需要对设备做全面的检查与试运转,并对受喷面进行清理,布置可对喷射厚度进行有效控制的标志[2]。(2)施工所用混凝土为商品混凝土,拌制时做好配合比的严格控制,其中,粗骨料的粒径不能超过20mm,拌制好后应及时使用,存放的时间如果超出1.5h,则不允许在施工中使用。(3)对混凝土进行分片或分段喷射,在同一片或段内,都按照从下到上的顺序进行喷射,在段、片及层之间都设置45°斜面,确保前后之间的搭接达到牢固,最后凝结成一个完整的整体。(4)在喷射过程中,受喷面和喷头应保持垂直,同时要有0.6~1.0m的间距,操作人员做好水灰比的控制,使喷射后的表面保持平整、湿润,没有流淌与干斑等现象。在布置钢丝网的部位,按照先后方后前方的顺序进行,这样能避免在钢丝网的后方产生空隙。(5)在混凝土终凝2h以后,立即进行洒水养护,使表面始终保持湿润。(6)第一次混凝土的喷射厚度按40mm严格控制。
5.4土钉安装、注浆和绑扎
(1)对于土钉钢筋,均选用螺纹钢,在安放到孔中之前,需要先设置一个定位架,使土钉始终处在孔的中心,在土钉长度方向上,支架按2~3m的间隔距离布置,支架构造不可对注浆过程中浆液自然流动造成影响,支架的材质以金属为主。(2)注浆:①将土钉放到钻孔中后,开始压力注浆,要求一次性完成注浆,将导管插入到和孔底相距250~500mm的位置,然后在孔口处布置排气孔及止浆塞,用于实现低压连续注浆,压力为0.4~0.6MPa。在注浆的同时向上不断提升导管,导管低端口不能提出液面,促使孔中的空气能全部排出。当采用钢花管替代常规杆件时,需要增加注浆的压力,由钢管的端头实施压力注浆,将浆液注满之后将其封堵,使压力缓慢向下扩散。②孔中浆液充盈系数应达到1以上,向孔中进行注浆的过程中,应对需要的浆体数量进行计算,同时结合所用注浆泵有效冲程数据进一步计算需要的浆液数量,从而保证注浆量可以达到预期要求。③浆液水灰比按0.5控制,浆液的拌制必须均匀,在现场随拌随用,每次拌和完成的泥浆都需要在初凝之前使用完毕,已经初凝的不可在施工中使用。在注浆开始前,将孔中的垃圾和杂物都清除干净。
5.5钢筋网布置
(1)完成第一次喷射施工后开始钢筋网的布置,其保护层厚度应达到20mm以上,同时需要将钢筋网延伸到地面上,从边坡上伸出至少0.5m。(2)钢筋网的网格孔尺寸误差不能超过±10mm,将钢筋网布置好以后,其每边的搭接都应达到300mm以上。
5.6第二次混凝土喷射
第一次喷射形成的面层,经检查确认合格后,开始第二层混凝土的喷射,具体的喷射方法和之前阐述的第一层完全相同。在喷射过程中,受喷面和喷头应保持垂直,同时要有0.6~1.0m的间距,操作人员做好水灰比的控制,使喷射后的表面保持平整、湿润,没有流淌与干斑等现象。在布置钢丝网的部位,按照先后方后前方的顺序进行,这样能避免在钢丝网的后方产生空隙。
5.7排水施工
在基坑支护周围场地表面进行全面修整,设置排水沟,并对地面进行硬化处理,采用混凝土材料或水泥,避免地表上的水不断向地下渗透,最后在与基坑边坡顶部相距1m的范围内进行挡水墙的砌筑。
结语
国家经济飞快发展,城市化建设规模扩大,对土木工程提出了更高的要求,土木工程所面对的问题也越来越多。而边坡支护技术作为土木工程施工建设中极为重要的一项技术,它能够很好地解决施工中的一些关键问题,所以施工设计人员一定要加大对这一技术的研究力度,并及时检验其效果。促进边坡支护技术更好地应用于土木工程之中,这需要各方设计人员和施工人员的共同努力。
参考文献
[1]陈子怡.土木工程施工中边坡支护技术及其应用的探讨[J].科技风,2017(23):107.
[2]白康浪.土木工程施工中边坡支护技术的应用探讨[J].四川水泥,2018(06):265.