关于岩土工程的基坑支护设计常见问题分析论文_吴昕锴

关于岩土工程的基坑支护设计常见问题分析论文_吴昕锴

摘要:深基坑支护是在施工过程中对地质结构进行加固保护的一种措施,对岩土工程的周边环境也有明显的保护作用。而旧有的深基坑支护设计理论中还存在一些问题,对现代建筑深基坑以及支护工程的适应性较差,还存在由于无法满足工程需求而导致深基坑事故的出现。因此对于岩土工程工作者来说,需要对深基坑设计中存在的问题进行深入挖掘,寻找合理的解决方案。

关键词:岩土工程;基坑支护设计;常见问题

1岩土工程深基坑支护施工要求

1.1深基坑支护的设计要求

深基坑支护技术设计作为岩土工程的重要组成部分,在进行设计时需要具有科学性、合理性、安全性、变形性与稳定性。一旦深基坑施工结构出现倾斜、歪倒、滑动等现象,就表明深基坑支护技术达到极限承载能力状态。在这种极状态下进行深基坑开采,就会对支护结构产生巨大影响,造成一定的安全隐患,缺乏对深基坑结构进行极限状态分类。

1.2深基坑支护的技术要求

实施深基坑支护技术操作时,需要根据施工所在地区的施工条件、地质特征、施工面积等方面进行合理计算与整合,严格按照相关施工要求与规章进行合理施工,提升深基坑支护结构的科学性、合理性与安全性。另外,进行深基坑支护技术施工时,还需要考虑建筑工程的防渗漏问题,做好防水措施,增强建筑工程的可靠性与稳定性。

2深基坑支护设计存在的问题

2.1计算与实际承受力存在差异

现有深基坑支护结构的承受力计算方法还是以极限平衡理论为基础,而长久以来工程实施中发现,尽管在理论上部分支护结构的极限平衡理论系数能达到要求,但支护工程的受力特点较为复杂,实际中容易出现破坏。还存在部分支护结构的安全系数较低,甚至都无法满足规范的要求,但在实际工程中却能提供足够的安全保证。极限平衡理论是静态的结构理论,但实践工作中工程建筑后的基础土体保持着动态的平衡,而基础结构本身也存在一定的变化,在时间不断延长的环境下,支持强度也持续性降低,同时表现出形态的改变。支护结构的计算不符合实际受力是深基坑支护设计的重要问题。

2.2开挖的空间效应问题处理不当

在挖基坑的实践中,支护结构位移发生的位置大多为基坑的较长边,多发于中间位置,在短边部分的位移较少。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。现有的深基坑支护结构设计并没有充分考虑深基坑开挖的空间效应问题,只是按平面应变假设来设计深基坑支护结构。

2.3没有选用合适的力学参数

深基坑支护结构能够承担的土压力的多少对其安全有很大的影响,但计算精确的土压力又存在一定的困难,因为地质情况是复杂多变的,直到现在还是在使用库伦公式或朗肯公式。深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力这三个参数是可变的,因此选择土体物理参数是一个十分复杂的问题。如果在设计支护结构时所取的土体力学参数不适当,再加上支护结构的实际受力也不能准确的计算出来,这就对设计结果产生了一定的影响。

2.4基坑土体取样的问题

设计深基坑支护结构时,土层取样并分析的工作是非常关键的,通过对所取土体的分析得到合理的土体物理力学指数,可以为深基坑支护结构提供设计依据。土体取样时一般是选在距离深基坑开挖区域2~3倍的范围内,按照要求进行勘探取样。但是通常情况下,为了减少勘探工作量和勘探费用的支出,只钻取几个孔。由于地质构造的复杂多变,取得的土样往往是随机的、不完全的、不具有代表性,就不能反应出土体的实际情况,导致支护结构的设计不符合实际地质情况。

3深基坑支护设计改进的措施

3.1树立新型的设计理念

近年,我国在基坑支护技术方面得到了很大的提高,这主要体现在多个方面如:对支护结构的受力规律有了更深的认识、基坑支护施工数据收集更加全面合理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在现实中,很多设计人员在基坑支护结构时依然保持这传统设计理念,沿用传统设计方法,依然使用“等值梁法”方法对支护桩进行计算,这种传统的计算方法导致结果与实际存在较大偏差。因此,对于设计人员来说,必须要与时俱进,摒弃一些传统错误的设计观念和方法,结合现代实际需要,树立新的设计理念,提升设计技术水平,并通过建立信息反馈的设计体系,为深基坑支护结构设计提供出更好的科学依据。

3.2应用新型的基坑支护设计方法

在深基坑支护工程变形观测中,基坑边坡的变形观测属于非常重要和关键的环节。为此,对于设计人员来说,在设计基坑支护结构的时候,应全面监测数据,并对结果进行分析,采取积极有效的措施对基坑沉降变形问题进行有效的控制。同时,积极采用专家论证的形式,减少工程造价成本,进一步提高岩土工程深基坑支护设计的合理性、可靠性。

3.3提高支护结构构建合理性

基坑支护结构是否合理关系到岩土工程的质量。为此,对于设计人员来说,在设计岩土工程的基坑支护问题的时候,需要理论结合实际,从实际需求出发,在设计完成后,还需要通过辩证的方式对岩土工程深基坑支护及周围环境之间的关系进行验证,从根本上保证支护结构构建合理性。

3.4采用先进支护结构计算方法

现今,随着建筑学的发展,深基坑支护结构发展方向也越来越多样化和综合化,实现多种结构相互结合的方式(受力结构和水力结构结合、永久支护结构和临时支护结构结合、支护结构型式和基坑开挖方式结合)。基于这样的发展趋势,设计人员需要不断提升自己,采用先进的支护结构计算方法,对深基坑支护设计中的各个环节进行更好的把握和控制,只有这样才能从根本上保证设计方案更加符合实际,提高设计方案的科学合理性。

3.5全程控制基坑支护施工质量

深基坑支护施工过程中,相关的流程和环节比较多,任何一个环节出现问题后,都会对后期补救造成很大的困难,施工质量直接关系到深基坑质量。因此,必须加强对施工过程的全程化监控管理,确保施工人员严格按照设计方案进行施工,保证施工质量。在施工前,相关人员要对当地的地质、此次施工的设计图纸和施工场地周围的环境进行一定的熟悉和了解;施工时,施工人员要规范操作,禁止出现不标准操作现象。支护单位要严格遵守分层分段开挖的施工原则与土方开挖单位做好配合,实际开挖中,一旦出现异常情况就要立即停止施工并采取措施。基坑回填之前一定不能破坏支护层,避免对支护质量产生影响。

3.6重视变形观测

在岩土工程当中,变形观测主要包括周围建筑物、基坑边坡以及地下管线等等方面,通过对数据的监视来对实际应用中土方开挖及支护设计进行及时的了解和分析。对于设计过程中存在的偏差,在后续施工中应该对其进行及时的校对,并且及时的控制和补救已施工部位。为此,对于现场变形测量的数据必须要保证及时和准确,相关的工作人员应该按照设计方案进行准确的测量,确保质量。一旦发现存在异常,就应该采取有效的措施来制止。如果发生大的滑动或者是变形问题,此时应该对其存在问题的原因进行立即的深入分析,找到合理的解决措施,避免滑动或者变形继续向不利的方向发展。

4结论

深基坑支护工程是建筑工程的基础,也是岩土施工中的核心环节,是确保建筑工程整体安全的首要前提。因此在岩土工程研究中,深基坑支护设计的研究是必不可少的。只有解决了深基坑支护的现有问题,才能从根本上保证施工的安全问题,使岩土工程顺利进行,提升岩土工程整体的质量。

参考文献:

[1]王修胜.岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策[J].民营科技,2015,23(07):990-993.

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[3]张进.基坑支护工程中若干施工问题分析[J].中国建设信息,2015,20(15):771-773.

[4]郑常丽,李纳.关于岩土工程中深基坑支护设计的探讨[J].中国新技术新产品,2016,34(08):183-185.

论文作者:吴昕锴

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第6期

论文发表时间:2017/7/31

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