岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策分析

发表时间:2020/12/2   来源:《工程管理前沿》2020年24期   作者:范建彬
[导读] 现如今,随着我国社会经济的快速发展,城市化进程的加快,我国建筑工程项目的数量也在逐年上升,建筑密度的增加无形中提高了深基坑工程施工的难度,加强岩土工程中的深基坑支护设计显得尤为重要。
        范建彬
        北京市市政工程设计研究总院有限公司新疆分院,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
        摘要:现如今,随着我国社会经济的快速发展,城市化进程的加快,我国建筑工程项目的数量也在逐年上升,建筑密度的增加无形中提高了深基坑工程施工的难度,加强岩土工程中的深基坑支护设计显得尤为重要。因此,建筑工程企业应加强对深基坑支护设计工作的重视,进一步完善深基坑支护方案,提高设计能力。
        关键词:岩土工程;深基坑;支护设计
        引言
        随着我国城市化发展进程的逐步加快,各地高层建筑的数量与规模明显扩展,深基坑支护技术得到了更加广泛的应用,作为岩土工程施工的重要基础,深基坑支护设计的合理性与科学性,关系项目后续施工操作空间安全与工程质量。因此,相关行业部门急需重视深基坑支护设计工作,结合工程实际情况制定合适的深基坑设计方案,为后续施工奠定良好基础。
        1深基坑支护的重要性
        深基坑支护技术应用在岩土工程施工中,一方面能够实现对施工作业空间的保护,另一方面也可以实现对既有建构筑物的保护,避免对周边环境造成严重破坏。从实际情况来看,深基坑支护首先会对土层的结构和状态造成一定破坏,进而影响土层稳定性。因而,掌握土层的特性显得尤为重要。勘察设计人员要深入拟建场地,采用专业设备对现场情况进行详细勘察,并依据其成果设计合理可行的支护方案。此外,亦要对工程周围环境情况进行全面排查,掌握环境资料,做好相应风险分析工作,并为此提前做好准备工作,保证施工现场不发生安全事故。从相关工程事故中可见,深基坑支护一旦存在隐患,无法快速有效的解决。各种问题的持续存在可能会对工程质量以及作业人员安全造成威胁,种种特性都揭示了深基坑支护的重要性。
        2现阶段岩土工程中深基坑支护设计存在的问题
        2.1不够重视开挖空间效应
        在岩土工程的深基坑支护设计中,空间效应是影响深基坑变形和稳定性的重要的因素。相关单位能否有效的调整设计工况、施工步序来充分考虑空间效应,将会直接影响到深基坑的安全。通常情况下,岩土工程深基坑开挖施工时,会因为支护结构刚度不足而造成桩体和土层变形现象,由于空间效应的存在,最大水平位移和沉降会比较明显的出现在基坑长边的中部。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配置施工力量,将可能会出现支护结构位移过大,严重影响到周边环境安全,也无法保障工程顺利开展。
        2.2设计理论和实际工况的差异
        岩土工程中的深基坑支护计算土压力与传统经典土力学理论中挡土墙压力分布有较明显的不同。但是,由于现代土压力理论研究还不够完善,因此,在深基坑支护设计中,仍然使用经典土力学的理论计算,故而与实际情况存在一定的误差。虽然在经典土压力理论指导下结合有效的经验修正,也可以达到实际设计与工程要求,但这是一个极其复杂的课题。设计人员一味照本宣科,脱离实际工程情况,不考虑地质与水文条件、周边荷载等特殊化差异,有可能会导致设计和实际情况的差异较大,给深基坑支护埋下安全隐患。
        2.3施工工序存在问题
        岩土工程深基坑支护施工中超挖或欠挖是常见的问题。究其原因主要是:施工管理人员没有做好做细相应的技术交底,劳务人员未严格依据相关行业规范进行施工,监理人员也没有及时的检查与提出整改。出现上述问题之后,通常并没有可以快速解除隐患的方法,这就导致了施工工况与设计计算工况不同的失控情况。这往往会引起深基坑变形过大,降低稳定性安全系数,有可能成为引发安全事故的直接导火索。


        3岩土工程深基坑支护设计问题解决对策
        3.1创新深基坑支护设计理念
        随着建筑业的不断发展,建筑工程中引入了大量的先进思想和新型技术,尤其是近些年来我国深基坑支护技术不断完善,让更多的新技术和新材料融入到了深基坑支护中,使得基坑支护数据的收集和方案制订更加科学化。在深基坑支护的设计阶段,如果没有较为精准的理论计算作为支持,将引起支护结构设计的不规范。如果依然采用经典土力学的等值梁法进行支护结构设计,很容易造成理论结果与实际测量差异大,进而影响到结构稳定与安全的判断。因此建筑工程的相关工作人员要加大对新型技术和理念的引进,严格落实信息反馈,实现深基坑支护设计效果的提升。另外,由于深基坑支护技术非常复杂,而且设计范围相对较广,如果不能有效实现设计方案质量提升,将会对整体工程施工造成严重的影响,甚至会出现施工结构的破坏和人员的伤亡,所以在进行深基坑支护设计时要求设计人员深入施工现场,加大对地质、水文、周边条件等方面的合理化分析,并且加强对先进理念和先进技术的学习,提升设计质量。
        3.2选择科学的深基坑支护设计模式及方案
        岩土工程深基坑支护设计人员需要选择科学的深基坑支护设计方法和方案,以此保证深基坑支护设计的整体效果,促进岩土工程施工的顺利进行。为此,设计人员需要树立全新的设计观念,在岩土工程深基坑支护设计工作中,避免“拿来主义”,应结合工程实际现状,对比其他相似工程的支护方案,然后根据岩土工程施工现场的勘察结果进行设计方案的调整和完善,选择最合适的深基坑支护设计。
        3.3对支护结构进行试验与检测
        在开展建筑工程施工的过程中,需要采取符合国家规范的方法对深基坑支护结构进行试验与检测。通过实验室检测与现场实测相结合的方式,对建筑工程深基坑施工过程进行必要的实测,从而及时掌握支护结构的内力与变形,确保支护结构的有效性。建筑工程的支护结构设计实测能够有效保证岩土施工技术的质量,从而更好地促进建筑工程事业的发展。通过大量的实验数据积累与反算,能够有效促进不同地区深基坑支护技术的发展。
        3.4加强施工现场监控量测作业
        在深基坑支护施工期间,由于土层受力状态变化和支护结构刚度有限的原因,基坑开挖会不可避免的引起支护结构变形。这种情况常常会导致周边地层沉降和地下管线变形等各种问题。一旦周边结构发生了较大变形,这会对工程的整体施工进度造成不良影响,导致工程无法按期竣工。为避免这一问题的出现,施工作业人员要对施工现场情况进行全面监控量测,确保施工作业的外部环境稳定。想要测量和分析施工现场的各项数据,必然制定一套合理可行的技术方案并通过相关单位审核。根据技术方案严格执行测量仪器的埋设及保护工作。同时,对于出现的变形较大的情况,施工方要及时上报并对变形问题进行处理,使工程施工安全和效率能够得到提高,保证工程质量与进度可以达到合同要求。监测量控人员要详细检查施工现场具体情况,做好测量数据的记录,为解决支护变形和稳定性问题提供数据支持。
        结语
        近年来,岩土工程学科在我国不断地发展,而其中的深基坑支护技术也不断提高。然而岩土工程中深基坑设计仍然是半经验半理论的学科,需要经过长期的优化和发展。对于设计人员而言,要不断提升自身的理论水平,施工人员要不断重视该项内容,掌握较强的施工技术,只有从项目的勘察、设计、施工上不断总结经验,才能更好的促进深基坑支护技术不断发展。
        参考文献
        [1]杨廒葆,陈瑞敏.深基坑支护方案优选中层次分析法的应用研究[J].陕西理工大学学报,2018,34(5):28-34.
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        [4]肖武权,冷伍明.深基坑支护结构设计的优化方法[J].岩土力学,2017,28(6):1201-1204.
       
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