巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問題探討范文

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摘要：隨著國家綜合國力的提升，各地施工建設(shè)相繼發(fā)展起來，尤其是建筑行業(yè)中的巖土工程，而深基坑支護(hù)是保證工程安全的重點(diǎn)。文章分析了目前巖土工程中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的問題，并給出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：巖土工程；深基坑支護(hù)；設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)是在施工過程中對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固保護(hù)的一種措施，對(duì)巖土工程的周邊環(huán)境也有明顯的保護(hù)作用。而舊有的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理論中還存在一些問題，對(duì)現(xiàn)代建筑深基坑以及支護(hù)工程的適應(yīng)性較差，還存在由于無法滿足工程需求而導(dǎo)致深基坑事故的出現(xiàn)。因此對(duì)于巖土工程工作者來說，需要對(duì)深基坑設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行深入挖掘，尋找合理的解決方案。

1深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)存在的問題

1.1計(jì)算與實(shí)際承受力存在差異

現(xiàn)有深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承受力計(jì)算方法還是以極限平衡理論為基礎(chǔ)，而長久以來工程實(shí)施中發(fā)現(xiàn)，盡管在理論上部分支護(hù)結(jié)構(gòu)的極限平衡理論系數(shù)能達(dá)到要求，但支護(hù)工程的受力特點(diǎn)較為復(fù)雜，實(shí)際中容易出現(xiàn)破壞。還存在部分支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)較低，甚至都無法滿足規(guī)范的要求，但在實(shí)際工程中卻能提供足夠的安全保證。極限平衡理論是靜態(tài)的結(jié)構(gòu)理論，但實(shí)踐工作中工程建筑后的基礎(chǔ)土體保持著動(dòng)態(tài)的平衡，而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身也存在一定的變化，在時(shí)間不斷延長的環(huán)境下，支持強(qiáng)度也持續(xù)性降低，同時(shí)表現(xiàn)出形態(tài)的改變[1]。支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算不符合實(shí)際受力是深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重要問題。

1.2開挖的空間效應(yīng)問題處理不當(dāng)

在挖基坑的實(shí)踐中，支護(hù)結(jié)構(gòu)位移發(fā)生的位置大多為基坑的較長邊，多發(fā)于中間位置，在短邊部分的位移較少。基坑的深度和平面形狀對(duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。現(xiàn)有的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并沒有充分考慮深基坑開挖的空間效應(yīng)問題，只是按平面應(yīng)變假設(shè)來設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。

1.3沒有選用合適的力學(xué)參數(shù)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)的土壓力的多少對(duì)其安全有很大的影響，但計(jì)算精確的土壓力又存在一定的困難，因?yàn)榈刭|(zhì)情況是復(fù)雜多變的，直到現(xiàn)在還是在使用庫倫公式或朗肯公式。深基坑開挖后，含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力這三個(gè)參數(shù)是可變的，因此選擇土體物理參數(shù)是一個(gè)十分復(fù)雜的問題。如果在設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)所取的土體力學(xué)參數(shù)不適當(dāng)，再加上支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力也不能準(zhǔn)確的計(jì)算出來，這就對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生了一定的影響。

1.4基坑土體取樣的問題設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，土層取樣并分析的工作是非常關(guān)鍵的，通過對(duì)所取土體的分析得到合理的土體物理力學(xué)指數(shù)，可以為深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。土體取樣時(shí)一般是選在距離深基坑開挖區(qū)域2～3倍的范圍內(nèi)，按照要求進(jìn)行勘探取樣。但是通常情況下，為了減少勘探工作量和勘探費(fèi)用的支出，只鉆取幾個(gè)孔。由于地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜多變，取得的土樣往往是隨機(jī)的、不完全的、不具有代表性，就不能反應(yīng)出土體的實(shí)際情況，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不符合實(shí)際地質(zhì)情況。

1.5邊坡堆載的問題

施工單位為了方便施工或者施工場(chǎng)地的限制，在距離基坑不遠(yuǎn)的地方堆積大量的施工材料，例如鋼筋、水泥等；混凝土的罐車距離基坑的上口線較近，造成安裝塔吊時(shí)出現(xiàn)安全事故。因此設(shè)計(jì)人員如果沒有考慮到這一點(diǎn)，就會(huì)使基坑出現(xiàn)較大的變形，從而造成基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的問題。

2深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)改進(jìn)的措施

2.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

在我國深基坑支護(hù)研究不斷發(fā)展的支持下，積累了較多經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在實(shí)際工程的計(jì)數(shù)資料集合方面也做出了不少成績。而以這些基礎(chǔ)研究為依據(jù)，為我國巖土支護(hù)工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載規(guī)律研究提供了支持。國內(nèi)外至今沒有一種能精確計(jì)算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法。需要從根本上改變舊有的設(shè)計(jì)思想，拋棄傳統(tǒng)陳舊已經(jīng)不適用于現(xiàn)代建筑的方法，構(gòu)建以實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為核心的動(dòng)態(tài)反饋系統(tǒng)，也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)工作者的主要研究目標(biāo)。

2.2創(chuàng)建新的工程設(shè)計(jì)方法

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)大多選擇極限平衡理論作為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮極限平衡理論的計(jì)算，同時(shí)結(jié)果的參考作用也較高。工程事故的原因有較多是支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，極限平衡可以確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的剛度不能給出確切的數(shù)據(jù)。而巖土工程的深基坑支護(hù)變形監(jiān)測(cè)主要針對(duì)基坑邊坡以及地下管線等，實(shí)時(shí)分析開挖土方和設(shè)計(jì)支護(hù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)偏差、地下管線變形、沉降變形等進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際測(cè)量中如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即處理，防止變形和滑動(dòng)繼續(xù)發(fā)展，設(shè)計(jì)出可靠、能保證安全的施工方案和新的變形控制設(shè)計(jì)方法。對(duì)于新的變形控制方法要重點(diǎn)研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)，空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超重的確定，還有其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。

2.3全程控制基坑支護(hù)施工質(zhì)量

深基坑支護(hù)施工過程中，相關(guān)的流程和環(huán)節(jié)比較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題后，都會(huì)對(duì)后期補(bǔ)救造成很大的困難，施工質(zhì)量直接關(guān)系到深基坑質(zhì)量。因此，必須加強(qiáng)對(duì)施工過程的全程化監(jiān)控管理，確保施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，保證施工質(zhì)量。在施工前，相關(guān)人員要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、此次施工的設(shè)計(jì)圖紙和施工場(chǎng)地周圍的環(huán)境進(jìn)行一定的熟悉和了解；施工時(shí)，施工人員要規(guī)范操作，禁止出現(xiàn)不標(biāo)準(zhǔn)操作現(xiàn)象。支護(hù)單位要嚴(yán)格遵守分層分段開挖的施工原則與土方開挖單位做好配合，實(shí)際開挖中，一旦出現(xiàn)異常情況就要立即停止施工并采取措施。基坑回填之前一定不能破壞支護(hù)層，避免對(duì)支護(hù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3結(jié)束語

深基坑支護(hù)工程是建筑工程的基礎(chǔ)，也是巖土施工中的核心環(huán)節(jié)，是確保建筑工程整體安全的首要前提。因此在巖土工程研究中，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的研究是必不可少的。只有解決了深基坑支護(hù)的現(xiàn)有問題，才能從根本上保證施工的安全問題，使巖土工程順利進(jìn)行，提升巖土工程整體的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳晨,張克緒,李偉.巖土工程施工技術(shù)[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,(4):484-486

作者：馬云峰 單位：機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司