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岩土工程中的深基坑支护设计问题和解决措施

发表时间:2021-10-04 15:48

1   基坑支护的重要性

  基坑支護设计是确保基坑支护工程的重要依据,并且也是保障基坑支护工程质量的基础,基坑支护设计工作的开展会受到工程地质、环境地质以及水文地质等方面因素的影响,因此,这就需要从事基坑支护设计工作的人员应该注重该项设计工作的科学性,并且要从工程需求和环境上对受保护对象进行分析,在实际落实支护设计工作的时候,应该综合多个方面的因素,将可能对设计工作产生影响的因素融入到设计工作中,从而为有效提升基坑支护质量奠定良好的基础。

  面对日益紧张的城市用地现状,给施工作业带来了较大的压力,并且使施工区域周围的环境也受到了影响,从而使得深基坑支护费用逐渐增加[1]。传统的深基坑支护技术由于无法满足目前建设设计的需要,逐渐被淘汰,从而引发了一系列安全故障,使得基坑支护的发展在一定程度上受到了影响,不仅这样,目前很多深基坑支护设计工作难以适应复合支护和开挖的情况,所以,导致基坑支护越来越落后,为了能够有效解决目前存在的问题,就需要相关设计人员加大对深基坑支护改革与创新工作的重视力度。

  2   岩土工程深基坑支护设计中的问题

  2.1   力学参数的合理性问题

  如今,在开展我国岩土工程深基坑支护设计工作的过程中,存在着力学参数选择合理性有待提升的问题。深基坑的地质体本来就属于非均质体,各层岩土的物理力学参数之间有着明显的差异,再加上一些施工企业存在着操作不规范、取样不合理以及人为因素影响较大的特点,同时在开展基坑开挖工作的过程中应力状态的变化比较频繁,致使岩土力学参数选择的合理性有待提升,从而加剧了将安全隐患。此外,一些设计人员在实施岩土工程深基坑支护设计工作的过程中对于地质状况的分析不到位,比如,土层的含水率以及粘聚力等,致使力学分析工作不到位,同时在压力计算方面也存在差错,最终对岩土工程结构类型的设计和选择产生了影响[2]。

  2.2   基坑土体取样不合理

  在实际落实岩土工程深基坑施工作业之前,需要实施土体的考察工作,以此来有效确保土体的化学指标和物理指标都能够满足国家的使用规范,并且,将土体的考察数据加以保存,能够作为后期各项工作的开展提供良好的参考依据。土体取样工作的实施,应该严格按照国家的取样标准进行。然而,在对一些工程项目进行取样的过程中,为了能够有效提升该项工作的效率,尽可能减少钻孔次数,样本的数量太少,就会降低选取样本的代表性,从而对样本数据的精确性产生了影响。再加上在开展深基坑土体取样工作的过程中,数据的选取和真实情况不符,从而严重威胁到了建筑工程项目的建设质量,加剧了岩土工程的财产损失,甚至对施工人员以及其他人员的生命安全产生了威胁。

  2.3   基坑空间效应问题

  因受力不均衡或者结构方面的问题引发的边坡失稳现象是深基坑施工过程中常见的现象,在实际开展深基坑支护施工作业的过程中,空间效应是需要设计人员以及施工人员重点关注的问题,对于一些特殊类型的深基坑施工作业来说,由于其材质以及形状不同,就会产生不同的基坑空间效应,从而在不同程度上影响到深基坑支护结构[3]。

  2.4   边坡堆载问题

  在开展岩石工程施工作业的过程中,边坡堆载是一种需要考虑到的施工问题,并且也是引发重大安全事故的主要原因之一,在开展岩土工程施工作业的过程中,将建筑施工材料放置在深基坑附近能够有效提升施工效率,因此,很多深基坑工程项目在实际进行中会用到这种方法,但是,一旦有大量的混凝土重型卡车经过,就会使施工材料坍塌,从而引发施工事故。并且,边坡堆载现象超出一定的限度,就会使深基坑的承受力失去控制,引发人员伤亡现象,并且导致财产遭受损失。由此可见,设计人员应该充分考虑岩土工程中深基坑支护技术的边坡堆载问题,以此来使用更加高效的方法提升深基坑的承载能力,或者是减轻边坡堆载的重量。

  3   岩土工程中深基坑支护设计问题的解决措施

  3.1   提高勘探资料的准确性

  为了能够有效解决深基坑支护设计问题,就需要确保工程项目设计工作的合理性,首先,需要重视勘察资料的准确性,在开展深基坑支护结构设计工作的过程中,应该取得准确的土体力学指标。因此,就需要确保取样工作的规范化开展,以便为后期支护结构的设计工作营造良好的环境。此外,在开挖深基坑的过程中,一旦发现地质异常情况,就需要有效落实补充勘察工作,为评价既有设计的和理性与自己变更设计奠定良好的基础。

  3.2   加强设计前的准备工作

  在正式开始岩土工程深基坑支护设计工作之前,需要设计人员强化一系列的准备工作,首先,需要收集相关资料,包括地质勘察报告、场地现状地形图、地下室平面图、建筑总平面图以及建筑基础结构图等等,如果建筑物的周边有地下管线或者还是构筑物,还需要收集场地周围构筑物的地基基础图纸以及地下管线的布置图,在收集完上述资料之后,要求设计人员对其进行分析,主要包括:(1)设计人员应该基于相关资料对基坑底的开挖标高予以确定,并且要分析基坑各侧的开挖深度。(2)要求设计人员查阅地质勘察报告,初步了解整个场地的地质分布情况,在此过程中,需要设计人员对基岩深度、软弱土层深度重点进行观察,查看标贯基数和土层描述情况,以此来掌握岩土的力学性质。(3)设计人员应该加大对管线资料的分析力度,掌握管线的具体分布情况,特别是应该掌握1.5~2.0倍坑深范围内管线的分布状况。

  3.3   选择科学的深基坑支护设计模式及方案

  岩土工程深基坑设计人员应该选择科学的深基坑支护设计方案,以此来游侠确保整个深基坑的支护效果,推动岩土工程施工作业的顺利开展。因此,设计人员应该树立全新的设计观念,在岩土工程深基坑支护设计工作中,需要结合工程项目的实际情况,借鉴其他相似工程的支护方案,在此基础之上依据施工现场的勘察结果来对设计方案进行调整,最终选出合适的深基坑支护设计。

  3.4   积极开展基坑支护设计的相关试验

  设计人员还应该积极开展基坑支护设计相关的试验工作,以此来为深基坑支护结构设计能够满足岩土工程结构可靠性和稳定性奠定良好的基础。比如,开展混凝土强度试验、土层试验以及基坑深度试验等各项工作。尽管开展基坑支护设计工作的相关试验需要投入大量的人力、资金以及物力,但是,该项工作的实施能够有效避免后期可能出现在设计方面的问题,能够最大限度确保设计方案与实际工程项匹配,促使各项施工作业顺利开展。


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