摘要: 随着我国人口快速增长,人们对建筑房屋的需求增多,随着建筑向上发展的同时,为了节约土地资源,增加建筑使用功能,促使建筑向地下方向也加强发展,一方面建筑整体的高度及上部荷载大大提高,另一方面也使得基坑的深度越来越大,使建筑工程的建设难度也随之增加。为保障地下建筑施工期的安全以及周边建构筑物的安全,深基坑支护也就成为必然,深基坑支护技术也就由此被广泛的应用于工程施工中。
本文针对目前深基坑的发展状况,对岩土工程深基坑支护的设计与施工进行研究和阐述,总结提出一些岩土工程中深基坑支护设计和施工中存在的问题,并给出一些合理化的措施和建议。
关键词:岩土工程;深基坑支护;设计与施工
在岩土施工中,深基坑支护的设计和施工有着十分重要的意义。提前做好深基坑支护的方案,能够避免深基坑在施工期间出现质量问题,以此给建筑工程后期的实际操作带来最起码的安全保障,并且提高整个建筑工程的稳定性,有利于工程项目实现更高的经济效益。
1研究岩土工程深基坑支护设计与施工问题的重要性
岩土工程项目施工由于各种因素的影响,很容易出现一些安全事故,随着建筑的高度与上部荷载的增加,基坑的开挖深度也随之出现增加,大于5米以上的深基坑比比皆是,而在这种情况之下,土质结构是否松散,基坑周围是否会有土层和石块滚落等等问题都非常重要,第一是会威胁到施工工人的生命安全,第二是对深基坑的施工造成了影响。因此,相关的施工工作人员必须要对工程的结构和施工的要求足夠了解,然后提前做好深基坑支护设计和施工方案,在进行支护设计的过程之中,设计人员会全面的去了解施工工地的岩土环境,然后根据实际的岩土工程环境条件来分析各种数据,制定可行的方案,然后解决掉深基坑工程施工中的各种安全隐患。
2岩土工程深基坑支护设计中存在的问题
2.1 未根据土层性质选择合适的土压力计算
在岩土工程项目中,需要解决土压力的计算问题,而土压力通俗来讲是土体因重力作用而向外产生的力。一般在传统的土压力计算过程中,可根据主动、被动以及静止状态的这几种极限状态进行计算,但实际上土压力的大小还和支护结构的变形、土质等有关,因此,土压力不仅仅只处于刚刚所提到了这三种极限状态,更多的是处于两个状态之间,并且会跟随深基坑施工的变化而产生改变。
2.2 支护结构失稳
在过去的深基坑支护施工项目之中,基坑在前期支护施工并稳定的情况下,在后期也可能会产生深基坑边坡失稳的情况。这种情况发生,是由于土体移动叠加的空间效应,尽管一定时间内的土体移动空间较为微弱,但长时间的累积也会达到破坏的极限状态,从而导致深基坑已有的支护结构失效,进而边坡失稳。因此,现在的深基坑支护施工中必须要考虑到这个问题,在支护施工的过程中,应通过监测的数据和现场观察的情况,结合支护的结构与空间位移的影响,适时调整支护方案来应对情况的变化,保证支护施工的安全以及支护结构的有效性。
2.3 地质复杂背景下,支护结构设计计算难以符合实际受力情况
深基坑建设中有太多的影响因素,而力的作用也来自四面八方,在进行深基坑的支护设计时,受到场地条件的限制以及地层变化复杂的影响,设计人员对现场产生影响的因素不一定能考虑全面,例如现场地质条件相对复杂,就会导致数据与实际情况不符的问题。另外,深基坑支护结构的实际受力情况也非常复杂,有时候即便是在理论设计上考虑全面,但是按照图纸进行施工时,就会因为各种因素产生施工的问题。对于这种情况,支护结构设计师们应该考虑到动态平衡,考虑更多的数据取值,在多方面进行结构设计,这样才能够设计出符合支护要求的稳定结构。
3岩土工程深基坑支护施工中存在的问题
3.1 施工材料的质量不过关
在岩土工程施工中,很多建筑工程企业为了减少工程建设的成本,而选择在材料上偷工减料或者选择质量不过关的施工材料,并且在施工工具上他们也倾向于选择价格低廉的,虽然缩减了整个工程的施工成本,但是却影响了整个工程的质量标准。建筑材料的优劣决定了整个建筑工程的使用年限,虽然这些材料在完工后的一段时间内,不会出现一些明显的质量状况,但是使用到一定的年限之后,种种质量问题会逐渐的暴露出来,这样对施工企业来说,到最后往往会造成更多的损失。
3.2施工地域周边环境
施工地域周边环境包括水源、土质以及植物等,而其中水源是最容易对整个施工开展造成影响的。要是出现地下水回流基坑,那就会导致深基坑的稳定性受到很大影响。特别在雨季施工时,大量的雨水不仅会影响地下水位的变化,也会造成基坑内大量的积水,容易造成基坑边坡的失稳或垮塌。因此,在施工时要务必做好深基坑内外截排水的工作,保证施工安全和施工过程的顺利进行。
3.3基坑工程降水措施不到位
基坑降水中出现各种问题的原因是比较复杂的,一般来讲,对场地的水文地质的了解是需要一个长期的观测过程,但由于工程建设的工期问题,所以在施工之前,对现场水文地质的了解有限,这就会导致设计的降水方案和实际情况可能存在较大的出入,从而引发一系列问题。降水深度不足或者降水施工不均衡,都可能会导致深基坑支护结构的失稳,甚至出现坍塌,从而影响深基坑以及周边的安全,发生安全事故。
4 岩土工程深基坑支护设计与施工问题的解决对策
4.1 做好深基坑土体取样工作
在岩土工程深基坑支护设计与施工中,一定要做好深基坑土体采样的工作,深基坑的支护结构选用简单还是复杂的方案,与岩土土质有密切的关系,做好场地勘察及岩土体的取样工作,充分了解场地的工程地质条件以及岩土体的物理力学性质和状态,能够使得深基坑的设计方案更加符合实际情况。除此之外,要做好深基坑土地取样的工作,也需要对岩土体取样的工作人员和检测人员进行专业的技术培训,让他们能够适应并做好这份工作。做好深基坑岩土体取样的工作可以给深基坑支护结构的施工质量带来良好的保障。
4.2 施工团队和设计团队之间加强沟通合作
为了尽量减少岩土工程深基坑支护施工中出现的问题,以及预防空间位移问题,设计团队与施工团队之间一定要加强合作沟通,在施工之前设计团队就应该给施工团队讲述关于设计图纸中,可能出现的问题和解决措施,还有关于可能出现的空间位移情况,在施工初期该如何进行预防,后期如何进行解决;而施工团队在施工的过程中,也需要及时向设计团队反馈遇到的问题,这些问题如果需要设计团队进行专业性的解决,那么及时反馈就可以避免更严重的后果;两个团队之间加强沟通合作才能够使得深基坑支护工程顺利实施。
4.3土压力计算方法的选取
不同土类的侧向土压力有着较大的差异,要是全部土类都采用同一种计算方式来设计挡土支护的结构,对某一些土质类型可能增强了其安全性,而对另一些土质类型就有可能会导致其坍塌。因此,需要先要了解好土支护结构土压力的性能,并对不同的土质类型区别对待。土压力是一个很复杂的问题,会受到时间、位移、土的强度以及性质等影响,因此,在土压力计算中,需要把多种因素考虑在内,这样才能得出土压力值。
4.4注重环境影响,加强过程监测
基坑工程的监测工作能够对基坑边坡、支护结构及周边环境变形情况进行量化观察,是对自身稳定进行的有效监控。地质、水文、基坑深度以及周边环境等,这些因素在一定程度上决定了基坑施工的安全状态。因此,在确定基坑监测方案时,要综合考虑这些因素,并根据相关规范控制标准进行预警,根据情况的变化及时调整支护方案及施工。
结束语
综上所述,虽然在岩土工程中深基坑支护设计施工还是会遇到诸多的问题,但是通过施工团队与设计团队之间密切的沟通交流,做好深基坑土体取样工作等措施,可以更好的避免这些问题产生,从而能够保证施工的质量和安全。
参考文献
[1] 林旸. 浅谈建筑深基坑边坡支护设计与施工管理探讨[J]. 科学与财富, 2019, 000(009):77.