基坑支护设计中几个问题的探讨论文_张全乐

基坑支护设计中几个问题的探讨论文_张全乐

河北建设勘察研究院有限公司 河北石家庄 050000

摘要:随着我国城市化进程的加快,建筑的密度在逐年增加,建筑物之间的距离越来越小,给深基坑工程施工带来了很大的困难。受限于建筑红线的影响,施工环境中存在诸多不利因素,容易在施工过程中发生安全事故。因此,只有深入分析深基坑支护工程目前存在的主要问题,才能有针对性地制定安全可靠的深基坑支护方案。基于此,本文对深基坑支护设计中存在的问题进行探讨,以供参考。

关键词:基坑支护;设计问题;措施

引言

深基坑支护是工程项目基础施工的重要内容,在特殊地质条件的施工中较为常见。其中,深基坑支护设计与施工技术的选择对其工程质量存在较大的影响。本文将结合岩土工程深基坑支护设计与施工中存在的问题,针对岩土工程深基坑支护施工中常见的技术及其设计选择进行研究,以供参考。

1 基坑工程的重要性

近年来,由于深基坑设计与施工原因而产生的安全事故层出不穷,更有甚者,在建设方严格控制工程造价的前提下,设计单位采用的支护方案安全系数偏低,支护结构受力处于极限状态,容易导致基坑边坡失稳而波及周边建筑[1]。除此之外,由于地质条件的多样性,导致以往成功的深基坑支护方案对于新工程来说没有针对性,不符合现场实际情况而无法借鉴。因此,要不断研究和学习深基坑支护的新技术、新方法,以确保深基坑施工的安全。

2深基坑支护技术介绍

2.1深基坑搅拌支护技术

该技术是应用最为广泛的深基坑支护技术,该技术充分是将水泥等固化添加剂加入到软土中进行均匀的搅拌,使之产生物化反应,使其硬化后的强度满足支护的要求。该技术不仅可以减少水分的侵蚀,同时可以减少沉降的出现,保证了深基坑支护的稳定性[1]。

2.2排桩支护技术

该技术的应用也十分广泛,该技术是在深基坑的周围安置钢筋混凝土灌注桩,并按照一定的形式进行排列,进而起到挡土的作用,同时可以根据实际情况使用旋喷桩、搅拌桩等。该技术不仅操作简单,不会出造成噪音,同时刚度大,能有效的发挥挡土的作用。

2.3锚杆支护技术

锚杆支护技术也是一项应用十分广泛的深基坑支护技术,该技术是将锚杆打进岩土中,并将其与支护装置相连接,进而起到加固的效果,该技术的适应性极强,对任何深度的深基坑都可以使用。

3目前深基坑支护设计中存在的主要问题

3.1地勘资料不完全

进行深基坑支护方案设计前,必须对深基坑场地进行详细的地质勘探,以完成对基础土样的取样和分析,为深基坑支护设计提供必要的依据。但在实际勘探过程中,由于各种原因,一些勘探人员对地质条件相对复杂的场地进行随机抽样,甚至根据临近场地的勘探资料通过投影编制勘探报告,结果往往偏离实际情况,导致深基坑支护方案设计不合理[2]。

3.2力学参数选择不合理

由于地质条件的多样性,进行深基坑的设计时,需要面对各类地质条件,不同土层的物理力学参数也各不相同,如内摩擦角、含水率、摩阻力等。在这种情况下,深基坑支护结构需要采取有针对性的方案。进行支护结构受力计算时,如何准确选择土体的力学参数就成为一个不确定因素。

3.3深基坑支护设计人员业务水平较低

一些企业在岩土工程深基坑支护设计与施工中,为了追求工程进度,在施工人员选择上会选择一些技术水平与业务素质较低的施工人员,导致其不能严格按照设计要求进行施工,从而造成深基坑支护设计与施工存在较大差异。

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3.4深基坑边坡修理中存在的问题

在岩土工程深基坑支护设计与施工中,边坡修理过程中所存在的问题也十分突出,由于深基坑支护设计或施工中的边坡开挖施工不够充分或者挖掘过多等,都会引起相应的边坡修理支护问题,而导致边坡修理与支护问题的根本原因是设计施工的技术人员专业水平不高或者是对施工应用机械设备的管理不够严格,对施工作业环境的精细化管理与监督不足等,这些问题对岩土工程深基坑支护设计与施工质量产生了不利影响。

4深基坑设计优化措施

4.1积极应用新的设计技术以及新施工理念

在结合了工程施工现状的基础上进行施工方法的合理选择,并不得照搬传统的设计理念,这样才能够充分满足建筑工程的具体施工需求,对于后续的工程施工也能够奠定良好的基础。在现阶段的基坑支护设计工作中还没有规范的权威计算公式,这也就要求设计人员能够将基坑支护结构的设计区别于其他领域,然后通过施工监测反馈动态信息来进行有效的设计。因此说在基坑支护结构的设计过程中,还需要用于创新,并需要从全局出发来进行新的设计思路的积极寻求,借此来保障基坑的支护设计效果,来为后续的工程施工奠定良好的基础。

4.2加强对基坑变形的观测

在深基坑工程中,支护结构的变形对施工安全有很大的影响。深基坑支护结构的变形主要包括基坑边坡的水平与垂直位移,深基坑周围建筑物的变形以及支撑立柱的垂直变形等。通过对深基坑支护结构变形的观测,可以随时掌握基坑随施工进度的变形情况,及时对深基坑的安全做出评估[3]。一旦发现变形值超过警戒值必须立即停止施工,查找原因并及时采取有效应对措施,防止变形进一步扩大。

4.3采用有针对性的设计

改革开放以来,随着施工机械的不断更新换代,深基坑支护设计也经历了日新月异的变化。基坑支护结构越来越复杂,出现了临时性支护结构与永久性支护结构结合,受力结构与止水结构结合等一些新形式。因此,需要设计人员不断学习和研究各种新设计方案,熟悉其优缺点,在工作中依据实际地质条件和设计要求采用有针对性的设计方案,确保支护设计的安全可靠,经济合理。

5常用基坑支护结构

在进行地下室基坑开挖过程中,水泥土搅拌强是深度5m之内基坑的重要支护模式,而土钉墙对于10m之内的基坑也能够起到良好的支护效果,而在土层条件良好的基础上还能够对15m深度的基坑起到良好的支护效果。其中前者能够起到良好的挡土挡水效果,后者责在地下水位比较低的厂区得到有效的应用。土钉墙在使用过程中既能够单独使用,也能够跟其他支护模式进行联合使用,来让自身的支护效能得到最大限度的发挥。对于一些深度在5~10m的深软土基坑,一般需要采用钻孔桩、钢筋预制桩等多种模式来进行施工,为了获得良好的防渗水效果,还可以辅助采用水泥土搅拌桩来进行作业,并通过化学灌浆以及高压注浆等模式形成止水帷幕。在基坑的深度大于10m时,可以考虑地下连续墙合作和SMW工法连续墙的模式来进行施工,在必要情况下还需要进行支撑锚杆的设置。在遇到地铁盾构工作井或者排水泵站等特殊结构物之后,可以采用沉井或者沉箱等多种方式来进行施工,这样也就能够让基坑边坡的支护性能得到进一步的提升,并能够很好的保障边坡的施工稳定性,以保障相关施工作业的顺利进行。

结束语

随着国家基础设施建设和城市的不断发展,深基坑工程中存在的各种风险和复杂问题仍将是岩土工程今后要面对的一个重要课题。如何解决这些问题以确保深基坑工程的安全与质量,工程的各方参与者(建设、勘察、设计、监理、施工等)认真思考和研究,并在做好本职工作的同时,通过与其他参建单位的有效沟通和合作,共同完成深基坑的建设任务,为其后的主体工程施工奠定良好的基础。

参考文献:

[1]岳莙惠.深基坑支护设计与模拟分析[D].安徽理工大学,2017.

[2]王超.深基坑支护设计数值模拟分析及工程应用[D].安徽理工大学,2017.

[3]孟宪.深基坑支护设计及监测数据分析[D].安徽理工大学,2017.

[4]杨海林.建筑深基坑支护优化设计研究及应用[D].中国地质大学(北京),2013.

[5]丁敏.深基坑支护细部结构优化及应用研究[D].重庆大学,2012.

论文作者:张全乐

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期

论文发表时间:2019/4/28

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