岩土工程中深基坑检测技术的应用探究
摘要
关键词
岩土工程;深基坑检测技术;应用
正文
1.岩土工程概述
岩土工程是一门应用科学,主要研究土壤、岩石和地下水等地质材料的工程性质和行为。它涉及土木工程、地质学、岩石力学、土力学等多个学科的知识,是工程领域中不可或缺的一部分。岩土工程的主要任务是通过对地质环境的勘察、分析、设计、施工和监测,确保各类工程项目的安全、稳定和可靠。它涉及的工程项目包括但不限于:建筑物基础、道路工程、桥梁工程、隧道工程、地下水工程、边坡工程等。在这些工程中,岩土工程起着至关重要的作用,对于确保工程安全、减少灾害风险具有重要意义。岩土工程的研究内容非常丰富,主要包括地质勘察、岩土体力学性质、地基基础设计、岩土工程治理等方面。其中,地质勘察是岩土工程的基础,通过对地质环境的详细调查和分析,可以为后续的设计和施工提供可靠的基础数据。岩土体力学性质则是岩土工程研究的核心,包括土壤和岩石的力学特性、应力-应变关系、破坏机理等。地基基础设计则是岩土工程的重要应用之一,需要根据不同的工程项目和地质条件,设计出合理的地基基础方案。岩土工程治理则是对岩土工程问题的综合治理,包括边坡加固、地下水控制、地震工程等方面。
2.岩土工程深基坑支护技术的类型
2.1钢板桩支护
钢板桩的支护形式为带有锁扣的形式。这些钢板桩共同组成了一堵钢板墙,既能防水又能挡土。钢板桩由于施工简便,在支护中得到了广泛的应用。但施工时会发出很大的噪音,会使基础发生变形,从而对周边环境造成较大的影响。因此,这种技术不会被应用在人口稠密的地区。
2.2深层搅拌桩支护
在深基坑开挖过程中,采用水泥土、石灰等材料对其进行支护。深层搅拌桩是一种适用于多种类型的粘土地基,如软土、粉土等。这种桩基加筋方式的深度应控制在合理的范围内。另外,采用深层搅拌桩作为支护材料所形成的桩体,其抗压强度要高于普通桩。但此项技术仅适用于有重力墙的情况下。而且这项技术还能起到很好的防水作用,尤其是在压力解除的情况下,更是如此。
2.3排桩式支护
排桩式支护是一种主要的支护形式,它包括桩列的排桩支护、连续的排桩支护、组合排桩支护。在边坡的土壤条件比较好或地下水位比较低的情况下,才能使用桩列排桩支护。然后用泥土的力量,打洞,打地基,打地基。连续的排桩式支护以钢板桩的形式为主,为了达到防水的目的,必须在桩的中部注入排桩支撑。另一种是组合排桩支护,它是在软弱土层选择高水位地区,采用钻孔灌注桩与水泥土搅拌桩相结合的方式进行支护。
2.4锚杆式支护
这种支护方式主要是用来对岩土进行加固,先将锚杆插入稳定的土层中,再将锚杆的一端与锚杆的结构相连,这样在锚杆被拉紧的情况下,就可以很容易地将土层推入更深的土层中。其主要功能是维持深基坑的稳定性,适用范围广,不易受深基坑开挖深度的影响,也可与多种支护方式相结合。所以,该支护方式在当今的建筑工程中得到了广泛的应用。
3.岩土工程中深基坑检测技术的应用
3.1基坑深层水平位移的检测技术
在基坑开挖过程中,必须在墙内或地下设置一个斜槽,并用倾角计观测其水平位移。在测量完资料后,要对开挖的速率和开挖位置进行适当的调整,以免因土体的移动而对周围的环境造成损害。地下各施工阶段的转换与发展,不仅要看设计情况,还要看支护方式,尤其是地基设计。在基坑开挖过程中,地基土的变形速率较无地基时缓慢。在较晚的阶段,就会出现置换,从一条曲线变成一条弧线。同时,在工程实践中,应结合工程实际,对资料的真实度进行判定,若资料有无失真,应查明造成资料失真的原因,并采取相应的矫正措施,以规避外界不良因素的干扰。
3.2 原位检测技术
原位检测技术也是一种常用的检测方法,它能探测岩石的物性和化学特性。由于工程建设所处的地质条件较为复杂,若采用常规的分析方法,对岩土工程的一些方面将产生较大的误差,所以必须进行更为精确的原位检测。原位检测能够减小对施工地质条件的扰动,最大程度地保留了土的应力,研究范围大,能够有效地提高工程建设的效率;然而,原位检测也有其局限性,即受地质、环境等因素的影响,所测资料必须经过统计学处理才能获得精确的结果。
3.3 裂缝检测
裂缝检测针对基坑裂缝进行形态学检测,主要分形状,位置,裂口走向,条数等检测准则,检测宽度为裂缝开启方式两端埋黄铜材质探头,使用千分尺或者千分表进行检测,深度的检测则适用于超声波法和其他方法。检测裂缝带的分布需要检测振幅强弱的横向分界。在施工时,不能一味地追求简单的粗测,要对焦面的读数进行严格的调整,要注重分层的挖掘,要有合适的照明设备,还要绘制裂隙的分布图,标注好基础参数。若基坑开挖深度太大,土体向下的拉力会使土体产生较大的变形,这是导致基坑塌方的重要因素。因此,为确保施工人员的生命安全,应采取提前预防的措施,并在施工阶段进行裂缝检测。即对基坑开挖设备的安装状况进行实时检测,对接近报警值的检测区域要进行加固处理,排除隐患,必要时要更换检测设备的电源。为了排除由土石填筑碾压之外的其他因素导致的异常检测值,检测结果需要与内部排土、开采分区等其他相关数据进行综合分析,最终确定裂缝的具体分布状况。
3.4 基坑孔隙水压力及水位监测技术
地下水对土体的力学性能、变形及结构的稳定起着重要的作用。对于已开挖的施工深基坑、高耸建筑物的支护结构,若不能有效地控制地下水,极易造成支护结构的沉陷与破坏。研究表明,对滑坡进行两次检测是必要的。正如它的名字所暗示的那样,孔压传感器可以在施工期间检测孔压的变化。若场地环境较为稳定,可直接作为地下水压力评价的参考资料。该技术主要应用于基础置换、振捣夯实、桩基础构造试验以及孔压检测等方面。在此基础上,提出了按“可控变”的原则来确定高压观察期。在试验中,水位的试验要求是,在地表以下的挖掘面应该总是在下降的水源处高出半米。随着水位降低,开挖停止,3天后,毛细水减少。如果水的液面在模具的表面以上,那么就把它抬高。当泥土过于潮湿的时候,会使泥土变软。严重时,可引起风沙运动,对周边建筑的稳定产生不利影响。通过对地下水进行检测,使其达到设计要求,从而避免了某些工程事故。
结论
总之,在对岩土工程进行深基坑开挖时,应充分考虑到施工的安全和质量问题。为保证深基坑工程的安全、高效开展,必须及时了解现场情况,采取针对性措施。另外,随着科学技术的进步,对于深基坑的施工技术也提出了更高的要求,为防止施工事故的发生,必须有相应的施工人员对施工环境进行改善,确保施工质量。
参考文献
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