张娜
上海广联环境岩土工程股份有限公司天津分公司 天津市 300384
摘要:随着我国经济的快速发展,越来越多的岩土工程出现在建筑行业中亟待解决,保证岩土工程的质量对于促进我国城市现代化建设有极其重要的意义。而深基坑支护技术在岩土工程中发挥着重要作用,因此应该加强对深基坑支护设计施工质量的控制,从而确保建筑工程的顺利发展。
关键词:岩土工程;深基坑支护;设计问题;措施
引言
地下空间的开发必然导致基坑周边环境的复杂性,尤其在城市中心进行施工时,由于周边都是建筑物,这种情况下进行深基坑的开挖,受到周围环境的影响比较大,不仅使得深基坑的安全风险更大,而且对工程周围的建筑的安全也有非常大的影响。因此,对于新建的基坑在设计过程中,必须考虑周围环境的影响,还要符合发展的新要求以及安全要求,在此基础上还要节省成本,获得更大的经济效益。在建筑施工中,必须到施工现场进行详细的调查,然后给出合理的设计方案,从而保障深基坑工程建设可以更好地开展。当前,深基坑设计过程中,最重要的问题就是安全问题,深基坑支护容易出现变形,这对于深基坑支护的安全性影响非常大,必须得到解决。
1岩土工程中的深基坑支护设计问题
1.1支护结构的空间效应
在深基坑支护结构设计与施工过程中,基坑一旦出现较大的水平位移,或者是发生变形,对于周围的土体的状态会产生较大的影响,使得土体产生两边小、中间大的情况,并沿着基坑附近不断向基坑内进行扩展,造成深基坑支护体系的失稳,影响深基坑结构的稳定性和安全性。据调查,深基坑失稳主要是空间位移造成的。在最初进行支护结构设计时,没有考虑空间效应带来的影响,只是单一地将剖面作为一个独立的计算单元进行设计,这种设计显然是不合理的。因此,深基坑支护在设计的时候应充分考虑空间结构的关系,需要对支撑结构进行一定的调整,从而适应空间位移。
1.2未考虑全面支护结构侧向土压力
在岩土工程施工过程中,其中的土和挡土之间会产生作用力,这种作用力称为土压力。而在传统的岩土工程深基坑支护设计过程中,只会片面地考虑几种状态下的支护结构侧向土压力。但是,在实际施工过程中,土压力还和支护结构的土质、变形等因素有关,所以对于土压力而言,应全面考虑各种情况对支护结构侧向土压力的影响,设计人员应明确这种情况会随着施工变化而不断变化。
1.3力学参数的合理性问题
现阶段,我国岩土工程的深基坑支护设计过程中,存在的主要问题是力学参数选择的合理性有待提高。地质体本身是非均质体,各层岩土的物理力学参数各异,并且差异很大,一些施工企业的取样方法不合理、操作不规范、人因影响较大,加之基坑开挖时应力状态变化频繁,导致岩土力学参数选择的合理性有待提高,给基坑安全带来了严重的安全与质量隐患。另外,在岩土工程的深基坑支护设计工作中,部分设计人员没有对地质状况进行分析,例如,土层的黏聚力、含水率等,导致在力学分析工作不够到位,使深基坑支护工程设计的力学参数的合理性存在问题,并在压力计算过程中存在错误,从而影响结构类型的选择和设计。
2岩土工程中的深基坑支护设计措施
2.1拥有全新的设计观念和基坑设计的理解
在开展建筑工程施工的过程中,随着建筑科技的发展,我们应该摒弃以往建筑施工过程中低效率低质量的方法,利用大数据的发展广泛收集建筑数据,从而确保岩土工程深基坑支护技术的顺利发展。
目前,我国已经拥有一套完善的深基坑支护数据收集系统,并且在此基础上总结出了能够促进深基坑支护工作有效开展的规律,在我国建筑工程发展的过程中发挥着重要作用。但是在这种情况下,我国目前的深基坑支护技术数据依旧十分缺乏,也没有进行精准统计工作的能力,导致我国在深基坑支护技术施工过程中依然使用传统的“等值梁法”,所产生的结果在实际的工作过程中会产生很大的偏差。为了使岩土工程的深基坑支护技术更好地促进建筑工程的发展,因此应该对深基坑支护技术的开展形成完善的体系,创立更加有效的新型理念,促进岩土工程深基坑支护技术的发展,从而促进建筑工程的发展和进步。
2.2加强设计前的准备工作
设计人员在正式开始岩土工程中的深基坑支护设计工作之前,需要加强准备工作。设计人员首先需要进行资料的收集,具体包括场地现状地形图、地质勘察报告、建筑总平面图、地下室平面(剖面)图、建筑基础及基础底板结构图,周边若有建(构)筑物或地下管线的还要收集场地周边建(构)筑物的地基基础图纸(包括基础形式、埋深、平面布置等)以及地下管线的布置图等,在完成以上资料的收集后,设计人员需要对其进行分析和理解,具体包括:(1)设计人员需要根据相关资料合理确定基坑底的开挖标高,了解基坑各侧的开挖深度;(2)设计人员需要阅读地质勘察报告,对整个场地的地质分布情况进行初步了解,在这个过程中,设计人员需要重点关注是否有无砂(砾)层、软弱土层及基岩深度,若有砂(砾)层、软弱土层等,查看土层描述和标贯击数的具体情况,以此了解岩土力学性质;(3)设计人员需要加强对管线资料的分析,了解管线的具体分布情况,特别需要了解在1.5~2.0倍坑深范围内的管线分布情况。
2.3合理选择支护形式
在岩土深基坑支护施工中,对于深基坑支护的地质条件和地形条件等要进行严格的勘察,明确地基土层类型以及含水量,并做好土体相关试验工作。在实际施工过程中需要对岩土周围的稳定性进行判断,稳定性如果满足要求就可以直接进行施工,但需要放坡等操作,使得深度可以达到标准,这样可以保证深基坑施工的质量。传统的单一支护形式已无法满足复杂基坑设计施工要求,常常需要多种支护形式相结合,根据不同的施工范围、施工情况采取不同的施工方式。深基坑支护施工中主要有以下几种支护形式:(1)支撑系统。支撑系统主要包括型钢组合支撑、钢筋混凝土支撑以及钢管内支撑3种形式,在实际施工中选择支撑系统是为了避免深基坑出现过大位移。(2)挡土系统。根据施工要求,可以减少施工过程中深基坑的压力,主要包括钢筋混凝土桩、水泥搅拌桩、钢板桩等形式。(3)挡水系统。挡水系统主要是根据施工现场的水文情况来进行设计的,防止出现基坑渗水、坑底隆起等事故,使得基坑的可靠性与安全性可以得到保证,施工时需要根据实际的要求选择合适的施工形式。
2.4加强材料管理
按照岩土工程深基坑支护质量管理要求,为保证空间结构的稳定性,解决空间位移问题对施工质量产生的不良影响,在实际施工中应有效加强材料管理力度。岩土工程深基坑支护中材料质量管理是不可或缺的重要管理内容,相关人员应充分重视材料质量对深基坑支护工程稳定性的影响,在材料购买时做好市场调研,选择性价比高、质量稳定的施工材料,并在其进场前和使用前做好质量检验工作,出具质量检验报告,以支持质量复检和质量追溯。另外,为避免材料储存不当造成的质量损失,还应在施工场地中合理规划材料储存空间,并用防水土工布对其进行防水、防潮处理。
结语
总而言之,在岩土工程深基坑支护施工和设计过程中,依然存在一些问题,但是只要能保证设计人员和施工人员的有效交流,就能针对所存在的问题提出相应的解决策略。为了使深基坑支护更好地应用于岩土工程中,需要从多个方面进行有效考虑,也只有全面考虑,才能更好地保证岩土工程的稳定和安全,进而保证整个工程的施工质量。
参考文献
[1]陈晓旭.岩土工程中深基坑支护设计与施工技术探微[J].四川水泥,2019(8):75.
[2]刘子毅,上官云龙,李向群.岩土工程深基坑支护的设计及施工问题研究[J].四川水泥,2019(5):112.