深基坑支护设计问题分析研究论文_廖翱

深基坑支护设计问题分析研究论文_廖翱

重庆市市政设计研究院 重庆 40012

摘要:经济进步的同时,各行业获得新的发展机遇,岩土工程数量逐渐增多,在工程建设中涉及到很多技术难度比较多的环节,深基坑支护是其中非常关键的部分,其设计水平对整个项目的成败起到重要影响,因此在工程建设中一定要重视深基坑支护的合理设计,提升整个工程的稳定性和可靠性。本文主要分析的是深基坑支护的一些设计问题,介绍了几种深基坑常见的支护形式和使用范围,并针对发现的问题制定了解决对策,希望对基础建设的进步起到促进作用。

关键词:深基坑支护;设计问题;对策

前言

近年来经济形势良好,国内的建筑事业发展迅猛,高层建筑的数量逐渐增多,但是在一些工程建设中,很多企业为了节约用地,建筑物空间上向地面拓展,建筑间并没有形成足够的间距,这让深基坑治理的难度不断提升,周围的环境也会因此受到严重影响。

一、深基坑常见支护型式及适用范围

(一)双排桩

双排桩是目前应该非常广泛的一种支护技术,其工具主要是支护桩以及防渗帷幕,为了让挡土能力更强,采用双排支护桩的型式,形成双排列支护桩。双排桩支护在施工中产生噪音比较小,由于是一种新技术,在操作上需要技术人员加快掌握[1]。与单排桩相比,双排桩支护可以对基坑侧向的变形进行有效的控制,同时可以减少桩身的弯矩,减少基坑施工为周围环境造成的影响。这种支护方式可以强化连梁的刚度,让前后排桩的位移减小。由于这些优势的存在,让双排桩这种支护优势在实际施工中实用性比较强,在建筑领域是非常受欢迎的一种技术。该技术的应用范围非常广泛,可以按照实际情况进行调整,支护效果非常好。

(二)锚杆挡墙

锚杆挡墙技术是对基坑进行主动加固,在施工中将锚杆打入墙体。连接支护的另一端,同时需要加入锚索,保证支护的效果。该技术的优点是环境适应性比较强,不会受到基坑深度影响[2]。但是该技术对土质是有要求的,有机质多的土质不能使用这种技术。

(三)土钉墙

该技术可以提升支护的总体性能,是一种非常重要的技术,为了让施工中保持锚固体的拉力,在施工时需要结合实际情况制定方案。不仅要遵守施工标准,还需要进行拉拔试验[3]。在实验中需要监理单位参与监督,在施工前需要对孔深进行计算,进行准确标注,这样才能让混凝土实现合理的配比,以此来检测混凝土是否符合标准,其是否使用主要取决于实验结果。

(四)地下连续墙

该技术是在施工中为了达到支护的效果,使用混凝土墙壁,对于该技术的使用需要注意一些特别事项,首先是机械设备需要进行详细检查,确定基坑边轴线的实际位置,确定沟槽的长度和深度,将钢筋笼安置到沟槽中,需要保证钢筋笼保持足够的稳定性,这种技术可以让施工成本得到降低,保证地基的强度。

(五)内支撑

该技术主要采用水平支撑以及竖向斜撑两种形式,内支撑支护有挡土结构以及支撑系统两部分组成,基坑开完会产生水压力和土压力,这些压力需要挡土结构承担,同时挡土结构将压力传递给内支撑,是一种稳定基坑的临时支护方式。

二、深基坑支护设计的问题

(一)工程及水文地质勘察

在施工前需要对水文地质的情况以及工程周边的情况进行详细勘察,这样才能结合现场的情况制定出合理的支护设计,若是勘察不足,设计的方案难免会和实际情况有所出入,在施工中就会面临诸多问题。

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(二)力学参数问题

在基坑开挖的环节,地质情况会产生一定的变化,这就导致含水率、粘聚力等参数产生变化,这种情况让计算土压的环节增添了很多难度,此外就是在施工中技术与结构需要根据参数的变化而变化,力学参数成为不确定的因素,那么设计人员就要根据实际情况采取措施,若是设计人员经验不足,那么就会导致设计不合理。

(三)基坑空间效应

边坡失稳的问题是基层开挖中十分常见的现象,也就是空间效应的问题,基坑的结构若是过于细长,对处理空间问题是为了达到相关的标准,设计人员需要遵循平面应变的原则,合理调整支护的结构,这样才能有效防止空间问题的出现。

(四)失稳模式的确定

目前有两种失稳的形式,第一种是由于边坡开挖时坡度过于陡峭,土钉的长度不足,桩入土的深度不够,这就导致土地无法受到足够的阻力,整体的稳定性机会被破坏,另一种形式是本身结构的强度不足,在土压力的冲击下结构产生损坏,导致土地也被进一步破坏。此外还有三方面的诱因,分别是降水导致大量的水渗入结构中,或者是基坑周边产生堆载,也会造成结构失稳,最后就是在施工中产生的振动。

(五)支护方案的施工性

施工方案需要保持一定的施工性,这主要取决于设计人员的技术水平以及操作经验,若是设计人员的技能水平不足,或者是设计经验不足,其设计的支护方案有可能存在缺陷,在施工中可能会不具备施工性,也就是可行性不足。

三、解决深基坑支护设计问题的对策

(一)革新设计观念

近年来基坑支护方面发展非常迅速,主要是为受力规律的认知更加全面,在施工中数据的收集更加具体,但是在实际操作中,设计人员的设计理念非常传统,多数还是采用“等值梁法”计算支护桩,这种方式已经不再满足实际需求,需要对其进行合理的创新,采用新的设计方法,建立起信息反馈的体系。

(二)采用新型方法

在设计中可以对数据进行全面监测,对监测的结果进行合理的分析,在实际中设计人员需要保证方案的安全性,对于情况负责的工程设计人员需要对方案进行反复论证,降低工程成本并保证设计的可靠性和安全性。

(三)复合式支护结构

采用复合式的支护结构,主要是混凝土灌注桩和水泥土桩组成,这种支护结构的稳定性更强,对于各类复杂的基坑施工具有很强的适应力,设计人员需要对这种结构的应用加强研究,在施工工期、安全性以及造价方面进行综合考虑,在设计中将这种结构的价值发挥出来。

(四)完善相关试验

主要现场试验与实验室模拟两种,支护结构的施工往往会投入大量的资金,若是先进性试验,然后进行结构的设计,就会让工程的成本得到降低,因此试验的环节是至关重要的,经过不断试验积累数据,可以建立更有效的计算方法。

(五)掌握先进算法

深基坑支护正在向着综合性发展,以往的临时支护已经逐渐与永久支护结合起来,受力结构则是结合到水力结构中,坑基开挖以及支护的型式正在不断变得更加丰富,这就导致受力更加复杂,需要引入新的计算方法才能满足实际的计算需求。

结论:总之,高层建筑的数量逐渐增多,而深基坑支护的难度不断提升,针对这些问题,就要对深基坑支护方面进行改进,在设计上需要不断强化,做好各类情况的应对工作,这样才能避免建筑质量上的问题。

参考文献

[1]郭书兰,阎长虹,杨战勇等. 特殊地质环境条件研究在超大基坑支护设计中的意义——复杂地质环境下超大异形基坑支护设计优化分析[J]. 地质论评,2017,63(05):1419-1427.

[2]严学宁,张世轩,王翠英. 基坑支护结构手工计算与天汉软件计算对比分析——以黄石MALL城超大深基坑为例[J]. 湖北工业大学学报,2017,32(04):115-118.

[3]严吉俊.论建筑深基坑支护施工管理的重要性[J].江西建材,2017,(23):266-267.

论文作者:廖翱

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/19

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