基于巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題和對(duì)策探討

田新剛

武漢華中巖土工程有限責(zé)任公司

基于巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題和對(duì)策探討

田新剛

武漢華中巖土工程有限責(zé)任公司

隨著我國(guó)高層建筑不斷的增多，深基坑支護(hù)技術(shù)在高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，在建筑深基坑開(kāi)挖以及支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，引入了一些新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，大大提高的建筑施工的質(zhì)量。然而，在高層建筑建設(shè)中，一些開(kāi)發(fā)商為了節(jié)約用地，建筑間距比較小，這給基礎(chǔ)工程的施工帶來(lái)了很大的難題，也給周?chē)氖┕きh(huán)境帶來(lái)很多不利影響。因此，只有科學(xué)分析巖土工程深基坑支護(hù)中的主要設(shè)計(jì)問(wèn)題，并做好應(yīng)對(duì)措施，才能建設(shè)出質(zhì)量達(dá)標(biāo)的深基坑支護(hù)工程。

巖土工程；深基坑支護(hù)；設(shè)計(jì)；問(wèn)題；對(duì)策

1、巖土工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

1.1 力學(xué)參數(shù)的選擇不合理

實(shí)踐表明，個(gè)別深基坑支護(hù)工程從其極限平衡理論分析，建筑結(jié)構(gòu)安全系數(shù)設(shè)計(jì)較為科學(xué)，但在實(shí)際生活中卻容易遭到破壞。如果系數(shù)較小，難以滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。在我國(guó)大多數(shù)巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，由于深基坑坑壁土體處于動(dòng)力平衡狀態(tài)，隨著建筑物使用周期不斷延長(zhǎng)，土體結(jié)構(gòu)會(huì)變得松弛，一旦土體結(jié)構(gòu)的密實(shí)度降低，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫﹑沉降及不規(guī)則位移等工程設(shè)計(jì)問(wèn)題出現(xiàn)。

1.2 基坑土體取樣不完全

在設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)之前，為取得比較合理的土體物理力學(xué)的指標(biāo)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該先對(duì)巖土工程項(xiàng)目的地基土層進(jìn)行科學(xué)的取樣分析，為以后的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提拱參考依據(jù)。在深基坑開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)按照國(guó)家的規(guī)范進(jìn)行鉆探取樣。為了減少勘探工作量，降低工程成本，盡可能避免過(guò)多鉆孔。然而，在基坑開(kāi)挖中設(shè)計(jì)人員所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性，加上地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，從而導(dǎo)致所取得的土樣不能滿足要求，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏離了實(shí)際。

1.3 邊坡修理不符合規(guī)定

現(xiàn)場(chǎng)的深基坑施工過(guò)程中多數(shù)會(huì)出現(xiàn)超挖以及欠挖的現(xiàn)場(chǎng)，追其原由，施工單位技術(shù)管理人員沒(méi)有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全力的管理以及機(jī)械操作人員專業(yè)技能不達(dá)標(biāo)都有關(guān)系，因此這些不利因素都是引起機(jī)械在結(jié)束開(kāi)挖后出現(xiàn)邊坡表面在順直度以及平整度方面無(wú)法到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的原因，如果讓施工工人進(jìn)行修理的話，又要受到限制條件的制約而使挖掘無(wú)法進(jìn)行到設(shè)計(jì)的深度，所以擋土在支護(hù)后常會(huì)發(fā)生超挖以及欠挖的不良現(xiàn)象。這就是深基坑在進(jìn)行支護(hù)施工過(guò)程中存在的最為普遍的現(xiàn)象。

1.4 設(shè)計(jì)時(shí)未能明確深基坑邊坡堆載

基坑支護(hù)后，有些施工方為了便于后期作業(yè)或受制于工程場(chǎng)地條件，將水泥﹑鋼筋模板以及混凝土等作業(yè)材料堆放于距離基坑邊緣約1m的位置，且在澆筑混凝土過(guò)程中，將混凝土灌車(chē)放置于深基坑上口線位置處，還有大噸位吊車(chē)停放于巖土工程基坑邊坡坡頂部位。因此，以上不合理的工程結(jié)構(gòu)組織設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中引發(fā)相關(guān)安全事故。一旦基坑邊坡所能承受的壓力負(fù)荷超限，就會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)變形﹑地表開(kāi)裂甚至坍塌事故。

2、強(qiáng)化巖土工程深基坑設(shè)計(jì)的措施

2.1 創(chuàng)新和完善工程設(shè)計(jì)理念

我國(guó)的巖石工程施工深基坑支護(hù)技術(shù)已逐漸成熟，也開(kāi)始總結(jié)出深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和規(guī)律，在當(dāng)前這樣的形勢(shì)下，必須及時(shí)預(yù)防和明確巖土工程施工中深基坑支護(hù)相關(guān)問(wèn)題，及時(shí)采取相應(yīng)有效的解決措施，保證巖土工程施工整體質(zhì)量，但對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有足夠完善的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念以及標(biāo)準(zhǔn)制度，針對(duì)施工當(dāng)中的土壓力分布情況來(lái)說(shuō)，往往通過(guò)朗肯理論要明確，而針對(duì)支護(hù)樁數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，往往通過(guò)等值梁方法來(lái)確定。在這些傳統(tǒng)的計(jì)算方法下，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性是比較低的。所以，在當(dāng)前的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須對(duì)以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行完善，創(chuàng)造出以施工監(jiān)測(cè)為核心的動(dòng)態(tài)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。

2.2 采用新型的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方法

基坑邊坡的變形觀測(cè)作為深基坑支護(hù)工程變形觀測(cè)的重要環(huán)節(jié)。在支護(hù)工程設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，并采取一些有效的處理措施，以控制基坑沉降變形問(wèn)題。因此，在深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保施工方案的安全性和可靠性。除此之外，對(duì)于情況復(fù)雜的基坑工程，設(shè)計(jì)人員可以采用專家論證的形式，以有效的降低工程造價(jià)﹑從根本上保證巖土工程深基坑支護(hù)的安全和可靠性。

2.3 掌握好先進(jìn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法

近年來(lái)，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)已逐步向著綜合化的方向發(fā)展。也就是說(shuō)，臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)和永久支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)合，受力結(jié)構(gòu)和水工結(jié)構(gòu)的結(jié)合，基坑開(kāi)挖方法和支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)合逐漸實(shí)現(xiàn)。這樣，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力越來(lái)越復(fù)雜，因此需要引入一種新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。此外，考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)工程是一個(gè)系統(tǒng)的﹑全面的工程開(kāi)挖，涉及范圍廣，不僅包括施工技術(shù)和施工管理，包括工程地質(zhì)﹑水文地質(zhì)﹑建筑材料﹑工程結(jié)構(gòu)等。同時(shí)，它是一個(gè)綜合性的課題，包括材料科學(xué)﹑土力學(xué)﹑水力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等。

2.4 加強(qiáng)變形觀測(cè)并及時(shí)補(bǔ)救

在實(shí)際的深基坑支護(hù)當(dāng)中，往往會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形的問(wèn)題，不僅有邊坡變形問(wèn)題，還有地下管線變形問(wèn)題等。只有加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工情況的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的計(jì)算，才能及時(shí)掌握支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用情況，從而研究出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況等。針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏差來(lái)說(shuō)，要及時(shí)進(jìn)行參數(shù)校正，還要及時(shí)采取相應(yīng)有效的補(bǔ)救對(duì)策。且針對(duì)變形觀測(cè)人員來(lái)說(shuō)，要保證工作足夠細(xì)心認(rèn)真，一旦發(fā)現(xiàn)異樣，要及時(shí)上報(bào)并及時(shí)采取處理措施，從根本上保證工程施工安全性。

總而言之，隨著城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，大量的高樓大廈拔地而起。在建筑工程發(fā)展過(guò)程中，也帶動(dòng)了基坑支護(hù)工程的發(fā)展。提高深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平可以確保建筑工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。而深基坑支護(hù)技術(shù)由于具有受周邊環(huán)境的影響較大﹑風(fēng)險(xiǎn)性與隨機(jī)性等特點(diǎn)，因此，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)合理應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)，以充分發(fā)揮深基坑支護(hù)施工技術(shù)的作用。

[1]李盛斌.巖土工程中的深基坑支護(hù)問(wèn)題探討[J].門(mén)窗，2013，09：79+81.

[2]匡明.關(guān)于巖土工程中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，10：111.

[3]葛民輝.巖土工程中深基坑支護(hù)問(wèn)題研究[J].中華民居(下旬刊)，2014，01：386.