岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策分析 孟繁钰

发表时间:2020/11/4   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:孟繁钰
[导读] 摘要:岩土工程的基坑工程是一门经验性很强的学科,但是随着土木工程行业的发展,岩土工程的基坑越来越深,尤其是在高度提倡环保的今天,要求相关人员以更加严谨的科学态度来对待岩土工程深基坑支护的设计等相关问题,本文正是在这样的背景下,探讨了岩土工程中的深基坑支护问题和对策,为发展深基坑工程的理论和实践做出贡献。
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        摘要:岩土工程的基坑工程是一门经验性很强的学科,但是随着土木工程行业的发展,岩土工程的基坑越来越深,尤其是在高度提倡环保的今天,要求相关人员以更加严谨的科学态度来对待岩土工程深基坑支护的设计等相关问题,本文正是在这样的背景下,探讨了岩土工程中的深基坑支护问题和对策,为发展深基坑工程的理论和实践做出贡献。
        关键词:岩土工程;深基坑支护;工程设计;岩土支护
        1引言
        我国整体实力的提升,使得建筑工程快速发展,深基坑支护作为岩土工程主要的内容之一,对整个岩土工程而言,具有极高的重要性与积极性。深基坑支护设计要从其安全性、实用性和经验性方面考虑,对于岩土工程整体发展具有显著作用,但伴随着岩土工程不断地发展,其中的问题也凸显出来,而国家对于岩土工程的建设也提出了新的要求,因此我国的工程技术人员也在积极地寻找新的深基坑支护建设方法,为了让岩土工程不断进步。
        2 岩石工程中深基坑支护的作用
        在深基坑施工时,必须对开挖的基坑采取支护措施,以确保施工安全,防止基坑塌方事故发生,为工程顺利进行做好准备。岩土工程基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑影响的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,做到合理设计、精心施工、经济安全。近年来,土木工程快速发展,使得深基坑支护技术也有了一个巨大的飞跃。界内人士在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的施工经验。但是,由于城市用地紧张,建筑之间距离很小,给岩土工程施工带来很大的困难,也给周围环境带来了一定的威胁,相应地,也拖延施工工期,增加了施工费用。另外,传统的深基坑支护结构的施工工艺,已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况,导致一些基坑工程出现事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此,对深基坑支护的安全问题,工程技术人员应予以高度重视。
        3 工程中的设计问题
        3.1 支护结构侧向土压力的计算问题
        在岩土工程中,挡土结构端部嵌入土中,土对结构变形的约束作用与通常结构支撑不同,土的变形影响是不可忽略的。考虑到这一特点,嵌入端不能按固定端进行计算。上部锚杆作为腰梁的支撑点,其变形影响也至关重要,而且不能将其视作铰支座。因此,在实际计算过程中,土和锚杆对挡土结构的支撑作用应视为弹性支座,支护结构常采用平面杆系结构弹性支点法来计算,按平面结构进行分析得到的支点力作为荷载反向施加在支撑上,同时计算应满足变形协调条件。
        3.2 基坑土体取样不合理
        在岩土工程深基坑施工之前,应该对土体进行考察,从而确保土体的物理指标和化学指标都能够符合国家的使用规范,并且土体考察的数据可以被留下来作为下一次建筑工程项目所使用,具有良好的参考价值。在开展土体取样的过程中,一定要按照国家取样标准进行。然而一些工程项目在取样过程中为了能够有更高的效率,取样过程中钻孔过少,样本数量过少,影响了样本数据的精确性。在这种情况下,样本选取的代表性被大大减弱,在深基坑土体取样过程中不具有更强的参考价值,不利于数据真实性的保证。在实际的数据施工过程中,数据与实际情况不相符合给建筑工程施工带来危害,影响建筑工程施工的质量,造成岩土工程严重的财产损失,甚至会威胁到施工人员以及其他人员的生命安全。
        3.3 不够重视开挖空间效应
        在岩土工程的深基坑支护设计中,开挖空间效应是非常重要的因素,如果施工单位不能有效控制合理的空间效应将会造成岩土工程深基坑支护技术设计的限制和约束。通常情况下,岩土工程深基坑支护技术施工时,会因为支护结构不稳定而造成位移现象,一旦位移比较明显将会出现在基坑比较长的部位上。

总的来说,深基坑支护技术中的空间效应影响因素众多,主要包括了基坑深度和形状,如果施工单位没有合理的进行基坑空间效应设置,将会出现施工支护结构位移,严重影响到工程质量,也无法保障工程顺利开展。
        4 应对措施
        4.1 优化深基坑参数取值
        在支护结构设计过程中,各项参数是衡量支护结构稳定性和安全性的重要指标,因此深基坑支护结构的参数也需要不断优化。在设计过程中的主要参数包括桩径、桩间距、嵌固深度等相关数据,这些数据参数对于深基坑设计有着非常大的影响,尤其是桩径、桩间距的参数设置,对于深基坑设计的稳定性产生直接影响。一般情况下,桩径越大深基坑越不容易变形,但是也有一定的范围,到一定程度的时候影响就会小很多,并且深基坑桩径越大,所要花费的成本也会越高,因此需要制定合理的桩径数据。而桩间距离过大深基坑越容易变形,但是过小也会增加成本,因此也需要根据实际情况制定合理的数值,既保证安全性和稳定性,又可以节省成本。在进行桩嵌固深度的参数设置时,需要对其反复验证和调整,这样才能保证其合理性。
        4.2 支护结构变形计算
        深基坑支护施工能够顺利开展,需要防止支护的结构发生变化,主要是受到外界力量的影响,而这项工作是确保支护建设的顺利进行的基础。所以,基坑支护的设计人员在施工之前,建立有效模型进行合理计算,通过有效的计算进行设计,全方位的考虑种种的地质因素,确保支护结构变形后,不会影响支护的使用功能,同时要进行多次计算,避免结果不具有真实性与有效性,在深层基坑支护的建设中起到积极的意义并推动其发展。若存在紧急的情况,要立即进行修改,采取充分的预警机制。
        4.3 处理好深基坑开挖空间效应问题
        为了有效实现岩土工程深基坑支护施工中的空间效应提升,要求工程施工中,工作人员要与设计人员加强沟通,在保障工程施工质量的前提下,尽可能地缩短工期,强化工程的成本管理。因此要求工程的设计人员必须要深入施工现场,通过对施工现场的勘测,实现深基坑支护设计的可行性提升。另外,设计人员还要加大对基坑变形的监测,根据基坑变形合理的调整工程设计中的各项参数,确保设计方案中制订的现场地质、气候、检测标准等均与实际施工情况相吻合。
        4.4 拥有全新的设计观念和基坑设计的理解
        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。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。
        5 结束语
        综上所述,科技的进步有效推进了岩土工程建设,对于推动我国的基础建设具有重要意义,但是由于岩土工程施工中涵盖范围非常广,而且具备大量的高危作业项目,施工中会出现难度增加、安全危险系数大的现象。为了有效保障工程施工效率、质量以及安全,必须要强化岩土工程的深基坑支护技术应用,通过对深基坑支护技术的了解,全面落实技术应用的科学性。
        参考文献:
        [1]燕朝阳.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(3):102–103.
        [2]胡力.基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(21):97.
        [3]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(4):153,154.
        [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
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