岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策论文_孔令奇

岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策论文_孔令奇

广州磐石工程建设有限公司 广东广州 510000

摘要:基坑支护工程是岩土工程中的重要组成部分。随着经济的发展,基坑支护工程的数量越来越多。在基坑支护工程中不断涌现出各种新技术和新工艺。虽然在基坑支护工程中采用了各种先进的技术,但是在施工过程中仍出现各种问题,本文笔者将对基坑支护工程中出现的各种问题进行阐述,并提出相应的对策进行改进。

关键词:岩土工程;基坑支护工程;对策分析

0.前言

基坑支护工程是岩土工程中的重要组成部分。随着经济的发展,基坑开挖工程越来越多。在基坑开挖工程中不断涌现出各种新技术和新工艺。但是由于基坑开挖工程具有复杂性和风险性等特点,因此在实际的基坑开挖施工过程中,会出现各种问题。这就需要在进行实际的开挖施工过程中,对其中存在的各种问题进行综合的分析和考虑,并从各个方面出发采取相应的对策进行处理,重点从安全性、经济性和可靠性等方面出发对基坑工程进行控制,从而确保基坑工程的施工质量和经济效益[1]。

1.基坑支护工程的特点

基坑支护工程是一项具有较高技术含量的临时性工程。在施工过程中一旦出现一些问题,就可能引起较大的安全事故和经济损失。因此在基坑支护工程中,为了顺利的开展相关监测、施工等工作,应先对基坑支护工程的主要特点进行分析,以此为基础方可正确的揭露基坑支护工程中存在的问题。基坑支护工程的主要特点包括:不确定性和多事故性、实践性和区域性以及综合性和系统性[2]。

(1)不确定性和多事故性

每个基坑支护工程均是不相同的,每个工程的实际情况和环境均是处于不断变化中的,因此基坑支护工程具有很大的不确定性。基坑支护工程的不确定性主要是指土体的结构差异、岩土性质以及相关数据的离散性等。与基坑支护工程的不确定性相对应的是基坑支护工程的多事故性。这一问题产生的主要原因是基坑支护工程的工作条件差、施工难度大、施工场地狭小等[3]。

(2)实践性和区域性

每个基坑支护工程的场地均不相同,具有非常明显的区域性,即使对于相邻的工程场地,基坑工程的场地条件也均存在差异。因此在基坑支护工程中,应先对施工场地进行详细的勘察,其中重点勘察的内容包括地质结构、地下水埋藏状况、是否有承压水及地下水水位等。实践性和基坑施工机具选择、围护结构选择、止水帷幕结构选择等有很大的关系。

(3)综合性和系统性

基坑支护工程不是一个简单的施工作业过程,在施工过程中需要涉及到较多的学科知识,其中主要包括岩土工程、结构工程、施工技术等学科知识。这些内容相互融合和互补方可有效的开展基坑支护工程。因此基坑支护工程具有非常显著的综合性和系统性。在基坑支护工程施工过程中,应考虑各个相互影响因素的作用。

2.基坑支护工程中存在的主要问题

在建筑行业高速发展的今天,各个施工企业为了获得较大的市场竞争力,往往会树立自己的建筑品牌,其核心则是提高建筑质量。因此对于基坑支护工程而言,其最大的问题和核心问题则是质量问题,这是各个企业重点关注的问题。在基坑支护工程,施工质量不仅关系到一个施工单位的建筑品牌,同时还关系到人民群众的生命财产安全,这是需要特别重视的一个问题。但是,在具体的基坑支护工程施工过程中,往往会因为一些客观和主观上的原因,而出现一些问题,这些问题的存在,会导致基坑支护工程中安全隐患及安全事故频繁发生。显然,出现问题的主要因素则主要包括主观上和客观上的原因。主观上的原因则为管理人员对施工质量不重视,施工过程中缺乏有效的监管,相关责任人没有树立相应的责任感等。客观上的原因则主要为基坑支护施工水平无法跟上现阶段的发展,施工技术等较为落后,同时基坑支护工程存在较大的复杂性,施工单位施工经验不足等问题。在这两个方面因素的影响下,基坑支护工程出现了一些具体的问题,比如说在开挖施工过程中存在超挖和欠挖的现象、实际施工与设计之间存在较大的差异、土层开挖和边坡支护之间存在不配套的问题等[4]。

(1)超挖和欠挖现象较为严重

在基坑支护工程开挖施工过程中,比较常见的一个问题是超挖和欠挖现象。在开挖过程中,操作人员一般采用机械进行开挖,但是这会受到现场条件的限制,从而给开挖施工带来一定的难度。如果操作人员的技术水平不足,或者缺乏足够的责任心,或者片面追求施工进度,则就可能无法严格按照设计文件的要求完成开挖作业,这就容易出现因超挖及不及时施工支护结构造成的基坑壁失稳、坑底土体隆起造成的基坑壁失稳、边坡表面不平整、顺直度不规则,以及分层不满足要求等问题。

(2)实际施工与设计之间存在较大的差异

在基坑支护工程的前期,需要对工程进行勘测和设计,以此作为施工的标准和依据。但是在实际的施工过程中,往往会出现不按设计规定施工的问题,从而与设计相脱离。比如说在进行深层搅拌桩施工时,如果不按照试验结论要求配置水泥含量进行水泥搅拌桩施工,就会出现水泥掺量不足,从而导致搅拌桩强度不足的问题,同时搅拌桩容易出现深层裂缝问题,从而导致水泥搅拌桩断桩和漏水,这会对基坑支护工程的施工质量造成不利的影响。

一般情况下,实际施工与设计之间出现较大差异的主要原因为:①施工单位为了追求最大化的经济效益,往往会出现盲目追赶工期,在不满足要求的情况下强行施工,甚至偷工减料等情况,因此在施工中经常会出现质量问题。②设计图纸不够完善。施工方案均是按照设计图纸的要求进行的,因此,如果设计图纸不够完善,其中存在不切实际或者不妥的地方,就可能影响施工方案的执行。比如说,一些设计人员受到传统设计模式的影响,在对基坑进行设计时,并没有考虑空间问题处理,仍采用传统的平面应变的模型进行设计,这就可能导致实际施工中无法按照设计方案进行作业,这样最终会使实际的施工与设计之间出现较大的差异。在这一情况下,设计人员和施工人员均负有相应的责任。

(3)土方开挖与边坡支护间存在不配套的问题

一般情况下,土方的开挖是一项技术含量较低的施工作业,开挖施工质量控制也较为简单。相对而言,边坡支护挡土的技术含量和管理水平要求则较高。因此在实际的施工过程中,边坡挡土支护作业应由专业的队伍进行负责。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是在实际工程中,土方开挖施工和挡土支护施工均是由不同专业队伍进行施工,并签订了两个平行的施工合同,这会给具体的施工过程中带来一定的难度。比如说在进行土方开挖施工时,土方施工单位不按照要求预留出挡土支护施工所需的工作面,特别是在雨期,土方开挖施工预留的操作面难以满足挡土结构施工的要求,这就会导致挡土支护施工无法按照进度要求完成。

3.基坑支护工程中存在问题的改进措施

(1)加强设计理念的创新

在基坑工程相关技术的发展上,我国已经取得了一定的成果,并且对于基坑支护工程中支护结构的受力变化规律均有一定的认识。这种理论基础的认识和掌握,能够为基坑支护结构的设计提供坚实的基础。目前,我国对于基坑支护结构的设计,仍未形成较为统一的认识。目前在规范中进行设计,主要采用的理论方法包括等值梁法、库伦土压力理论或者朗肯土压力理论。但是这些设计理论所假设的条件均与实际情况存在较大的出入,这不利于基坑支护工程的质量和安全建设。因此,在日后的基坑支护工程设计中,为了确保安全,应采用动态设计的新体系,其中主要是以施工监测为主导,通过现场的信息反馈以改善设计。这种新的设计体系,能够彻底的改变传统的设计理念[5]。

(2)积极寻找新型的结构计算方法

随着基坑支护工程施工技术的不断发展,各种新的支护结构在工程中不断出现,并且在实际工程中得到了有效的应用。比如说钢板桩、地下连续墙、双排桩基旋喷土锚、SWM工法桩等新形式的产生。但是,对于这些新的支护结构形式,目前仍没有相应的设计理论,因此在基坑支护工程中,应加强这些理论基础的研究和发展,这仍是目前迫切需要解决的一个问题。

(3)采用新的设计方法控制变形

在我国进行基坑支护工程的设计,主要采用的是极限平衡理论。采用这种理论进行设计,所设计出来的基坑支护结构能够满足结构强度的要求,但是,这种理论不能兼顾支护结构在刚度上的要求。因此为了避免由于刚度问题而出现支护结构变形过大导致安全事故的发生,应采用新的设计方法以控制支护结构的变形。相关的研究人员应从这一方面出发对基坑支护工程设计原理进行研究,将控制变形的标准以及空间效应等应用在其中。

(4)加强基坑支护的技术研究

基坑支护施工技术的先进性直接关系到基坑支护施工的质量和安全,因此应加强基坑支护施工技术的相关研究。在技术研究中,应确保相关基础实验数据的准确性,这对科学研究有非常重要的意义。因此在基坑支护工程中,应加强对基坑支护结构变形和内力的监测,积累足够的试验数据,以此为基础进行相关技术的研究。同时,根据不同的地质条件和水文条件,研究一定区域内基坑设计的标准,并将已有的定性经验形成定量的计算方法,这样方可有效的提高基坑支护技术的发展,从而确保设计和施工的质量。

4.工程实例

4.1工程概况

以下将以某一基坑支护工程为例,对其中存在的问题进行分析。该工程位于某市城中村内,周边为多条道路交接处,有着非常复杂的周围环境。该工程为高层商住楼,地上部分为32层,有两层地下室。基坑的设计使用年限为6个月。该基坑的支护形式采用人工挖孔桩加两排预应力锚杆的形式。基坑的开挖深度为9.47m。人工挖孔桩的桩径为900mm,长度为15m,桩距控制在1.8m。锚杆的孔径为150mm,采用直径25mm的钢筋。混凝土的强度等级为C30。在设计前期,通过理论的分析和计算,采用这种支护形式,基坑的安全性是可以满足要求的。但是在实际的施工过程中,应重视各个因素对基坑支护的影响。

4.2存在的问题分析

(1)在基坑支护施工过程中,雨水不断,在这一不利因素影响下,根据监测结果,支护结构的水平位移不断加大。当水平位移增大至10mm时,基坑周边的道路出现了较大的裂缝,对其原因进行分析,得到的结果是,由于雨水天气,雨水渗入到支护桩后的土体内部,从而使桩后土压力不断增大,并且地表不断下沉,这就导致了路面出现了较大的裂缝。

(2)由于路边裂缝的出现,地表水加剧渗入到桩后土体内部,仅仅在3天的时间,水平位移的变形累计量就达到了17mm,变形速率已快达到预警值,这对基坑的安全是一个非常大的威胁。因此在基坑支护工程施工中,应重点关注水的影响。不管是在支护结构施工完成之后,还是在土方回填之后,均应加强对水问题的管理和控制。一般可以采用的控制水的措施包括压密注浆和止水帷幕等。

(3)根据理论计算出来的本基坑的安全系数较大,但是在实际的工程中,由于某一剖面的支护段处出现了较大的动荷载,同时由于雨水天气的影响,使得该处的支护结构出现了较大的安全隐患。实际情况并没有达到理论计算的安全系数。因此在设计中,应考虑天气情况和周边环境的影响。

(4)实际中用于桩锚支护结构计算的理论仍较为落后,并不能很好的指导实践,因此需要加强对该理论的研究,以更好的指导桩锚结构形式的实践。

5.结语

在岩土工程中,基坑支护的施工由于地质条件变化多样,因此具有较大的风险。在基坑工程实践中,应结合当地的工程经验,并采用合适的理论对基坑工程施工进行指导。综合考虑工程的各个因素,以达到科学合理经济适用的支护结构设计形式,并在施工中加强土体的监测,从而达到动态施工的目的。

参考文献:

[1]熊伟芬,王海成.岩土工程中基坑支护施工存在的问题与对策[J].山西建筑,2017,43(19):89-90.

[2]许传遒.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].世界有色金属,2017(04):153-154.

[3]徐涛,李芬.浅析岩土工程中基坑支护工程存在的问题与对策[J].信息记录材料,2017,18(01):164-165.

[4]肖亚鸣.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].低碳世界,2016(31):107-108.

[5]韩庆.岩土工程中基坑支护工程存在的问题及改善措施探讨[J].四川水泥,2016(08):192.

论文作者:孔令奇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期

论文发表时间:2018/7/9

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策论文_孔令奇
下载Doc文档

猜你喜欢