岩土工程中的深基坑支护设计分析

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷4月11期   作者:杨挺
[导读] 建筑行业飞速发展,极大地促进了现代化施工技术的进步
        杨挺
        重庆迪赛因建设工程设计有限公司  重庆市邮编: 401120
        摘要:建筑行业飞速发展,极大地促进了现代化施工技术的进步,并取得了良好的应用成效,尤其是深基坑支护技术,在高层建筑快速增长的背景下,此技术在建筑土建基础施工中得到广泛应用。在实际施工过程中,仍存在着不少制约因素,对技术应用造成一定影响,因此对现阶段深基坑施工技术应用加强分析和研究至关重要。
关键词:岩土工程 深基坑支护
引言
        随着生活水平的不断提高,人们的思想体系也在逐渐变化,在很多方面提出了更为严格的要求。为了确保建筑物的安全性,基础设施的基坑支护是非常重要的。建造时必须确保地基的稳定性。作为建筑物构造主体的基坑的深度经常变深。在基坑的建设中,要求越来越多。为了更好地保证建设质量,问题必须花时间解决。
1深基坑支护技术特点
    1.1风险性高
        岩土工程中的深基坑支护技术结构属于临时性支护工程,主要目的是为提高工程的稳定程度,减小岩土工程的施工难度。但是岩土工程本身就具有一定特殊性,所以目前依旧存在很多隐患,主要风险包括工程质量上的风险及工作人员个人安危风险等。
        1.2施工涉及因素较多
        工作人员在深基坑支护设计中要考虑多种因素的存在,因为岩土工程深基坑支护技术的施工特点具有特殊性,会影响岩土工程的施工,如大部分深基坑四周都有许多岩石及土壤,会影响岩石工程的稳定程度,如果在施工过程中影响到岩土的强度,很容易出现渗流现象,整个深基坑支护设计结构的稳定性都会遭受巨大影响,工程进度也会被影响,造成一定的经济损失。
2深基坑支护存在的安全隐患
        2.1支护结构设计中土体物理学参数选择问题
        为了实现支护结构的构建和确保安全,必须正确计算土压力。但是,在实际建设中,由于自然因素和人为因素的影响,地质状况发生了变化,所以很难准确估计。同时,由于土压力的计算比较复杂,难以获得准确的测量值。很多情况下,人们选择使用库伦公式或朗肯公式。重要的一点是选择的物理参数,有部分不确定性的物理参数,例如土壤内的水坑的含水率和内摩擦力。物理参数的选择对结构有很大影响,工程设计的结果。例如,内部摩擦角的变化会使土压力发生变化,挖掘前后土体内凝聚力会发生很大的变化,水分含量也会变得不稳定。另外,在支护结构的构筑中,如果构造和技术的种类不同,土体物理参数的选择也不同,不适当的选择会导致严重的安全风险。
        2.2土体取样完整性不够
        在项目建设的地质调查阶段,实际研究包括地基土层的设计和取样分析在内的基坑支护的建设是非常重要的,但现在是最重要的环节。很多单位只对土壤进行随机取样就没有进行足够的客观分析。这可以直观地反映测量地质状况的物理技术参数的一部分是否可靠。但是,在实际建设中,土壤的地层会因其他因素,特别是地基土非正常沉降和气候因素的急剧变化等共同作用而发生变化。因此,土壤层的随机取样的操作很困难,难以估计地质结构的实时真实状态。
3深基坑支护设计、施工与监测
        3.1施工步骤
        严格地按照施工程序和相关操作流程施工是保证工程质量的重要途径。基坑施工时,先对工程的右侧进行施工。在基坑开挖后,先进行维护桩施工,当边坡支护完成,且质量合格后,再进行土体挖掘施工。在土体挖掘期间,要在完成第二层挖掘后,立即实施锚索施工。

在完成所有基坑支护工作以后,再进行临时排水设施的安装。而车道箱涵施工需要在上述工作结束后进行,施工完成后,要对基坑进行回填,并在左侧开始土石方开挖以及边坡支护工作。
        3.2土方开挖
        主要采用分区、分层以及分段的开挖方式,以保证周围结构的稳定性。施工的中心区域是基坑支护底线到坑中心的 8m处,按由外向内的顺序进行施工。在中心区域进行设置出土通道,预留好出土口。在相关工作完成后,再对出土口进行支护施工。施工期间,必须做好支护结构的保养维护,避免支护结构强度受到影响。只有在确保支护结构能有效发挥作用时,才能对下一层土方进行开挖。在支护桩施工过程中,必须要保证桩体的桩位、深度、垂直度以及振捣质量等,桩位偏差不能大于 50mm,垂直度偏差要控制在 1% 以内。为了确保基坑桩位孔对于塌孔以及地下水的抵御能力,使其稳定性得到保证,还需要在护臂处理时,对泥浆材料进行合理的应用,以此来实现缩径、塌孔问题的有效控制,保证成孔质量。如果上部土层厚度超过 3m,或者是塌孔风险相对较高,则可以对钢护筒跟进的方式进行使用。
        3.3基坑施工监测
        基坑施工的监测,采用设备监测与人工监测相结合的方式。使用设备对所在区域的土层压力、湿度、位移情况以及地下水的影响进行实时监测,并将监测数据及时地上传至管理中心,为相关管理工作提供支持。人工监测主要是针对现场突发情况进行监测,确保应急处理措施应用的及时性和有效性,避免因突发问题发生,对工程施工以及人员安全造成不利影响。
4岩土工程深基坑支护技术优化
        4.1工程设计采用变形控制的方法
        深基坑支护的变形控制非常重要。在基坑的设计和计算中,极限平衡理论的理论被使用的频率很高。这是一种明确简洁而有一定程度适应性的计算方法,能够保证深基坑支护的强度,并控适当增加支撑刚度,根据规定范围合理、严格检查支护结构的实际变形程度,并进一步决定,减少对地面过载和平面应变状况以及支护结构变形因素的影响。在实际深基坑支护设计中,要根据设计和工程要求,不断优化设计方案,选择合理可行的设计方案经专家审查论证合格后方可组织施工,还要结合工程规模、场地条件及周边环境、工程勘察资料等因素加强对深基坑支护变形的控制,可以保证整体工程质量[1]。
        4.2制订合理的基坑支护方案
        建筑工程的深基坑支护设计方案对整个建设项目有很大程度的导向作用,好的深基坑支护设计方案可以为基坑支护施工建设打下良好建设的基础。因此,在深基坑施工之前,要根据工程实际情况和施工要求,建立合理、严格的建设体制和管理细则,加强监测,进行现场调查,分析和总结建设过程中可能发生的问题,对异常情况要迅速找出原因并积极应对,找出合理的解决办法,排除各种安全隐患。此外,通过交换、讨论建筑材料、施工方法、建设设备、建设环境、建设工程等,制定科学支护设计项目[2]。
结束语
        由于岩土工程深基坑支护技术具有施工条件复杂、施工风险性高、施工中涉及因素多等特点。因此,在施工过程中工作人员一定要进行深入分析并规范操作,严格按照标准进行设计,避免出现不必要的问题。结合实际情况完善施工设计、提升工作人员专业素养、加强管理、优化结构问题做好岩土工程深基坑支护设计,进一步提升工程施工质量,为岩土工程深基坑支护技术的发展提供保障[3]。因此需要对现阶段深基坑支护具体类型,以及技术应用过程中存在的问题加强分析,并对相应的优化和提升策略进行制定,使深基坑支护的积极作用得以充分发挥,才能使基础施工质量得到切实提高。
参考文献:
[1]张晓杰.既有高边坡下深基坑支护设计与施工监测[J].江西建材,2021(06):83+85.
[2]肖喆.岩土工程深基坑支护技术与应用[J].建筑技术开发,2021,48(12):153-154.
[3]刘帅,李向群.基于数值模拟的深基坑支护设计[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2021,31(02):18-21.
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