巖土地質(zhì)深基坑設(shè)計(jì)分析

陳祖樹(shù)

(廣東省有色金屬地質(zhì)局水文地質(zhì)隊(duì)，廣東 廣州510800)

1 概述

深基坑的支護(hù)施工于巖土工程當(dāng)中屬于保證深基坑施工重要的環(huán)節(jié)，深基坑的支護(hù)能確保施工過(guò)程中的安全，預(yù)防基坑出現(xiàn)塌陷的情況，所謂支護(hù)是主要針對(duì)基坑的側(cè)壁加以保護(hù)與加固，以此來(lái)確?；臃€(wěn)定?，F(xiàn)階段城市的發(fā)展前景即開(kāi)展地下施工，如此可使土地得到進(jìn)一步使用。隨著地下建筑的增多，對(duì)其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也逐步提高，施工的深度亦逐漸加深，這就對(duì)相關(guān)技術(shù)有了更高的要求，所以，深基坑是在社會(huì)上引起了相關(guān)人員的高度重視。

2 巖土深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 強(qiáng)度方面

對(duì)于巖土深基坑支護(hù)的施工，其強(qiáng)度屬于至關(guān)主要環(huán)節(jié)，所以，在深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)保證其設(shè)計(jì)的強(qiáng)度與國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符。相關(guān)的設(shè)計(jì)與施工者對(duì)巖土深基坑的支護(hù)實(shí)施設(shè)計(jì)以前，應(yīng)全方位檢測(cè)深基坑的支護(hù)位置其水文、地質(zhì)狀況，經(jīng)變形量與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的核算，進(jìn)一步確保沿途深基坑的支護(hù)強(qiáng)度。

2.2 挖土設(shè)計(jì)方面

在對(duì)巖土深基坑支護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)挖土相關(guān)的設(shè)計(jì)加以重視。對(duì)于巖土工程來(lái)講，其深基坑的開(kāi)挖深度標(biāo)準(zhǔn)較高，在土方的挖方量方面較多，如此便需要提升巖土深基坑的支護(hù)的設(shè)計(jì)與技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足當(dāng)前的發(fā)展需求。若想將巖土深基坑的支護(hù)施工處理好，需在其挖土設(shè)計(jì)方面做進(jìn)一步優(yōu)化。

2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形方面

巖土深基坑的支護(hù)作業(yè)，極易遭受人為與外界等方面的影響，造成支護(hù)的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變，此改變能夠在一定程度上對(duì)巖土深基坑支護(hù)在安全方面的性能造成影響。因此，在開(kāi)展巖土深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，務(wù)必對(duì)各方面的因素加以分析，及時(shí)防止因可控因素而造成影響。此外，因?yàn)樵趲r土深基坑的支護(hù)過(guò)程中會(huì)發(fā)生變形的情況，因此于施工之前需對(duì)其做進(jìn)一步考慮并加以分析，將相關(guān)計(jì)算處理好。

3 深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)形式

3.1 錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)是深基坑支護(hù)中的一個(gè)支護(hù)技術(shù)，錨桿支護(hù)是采取主動(dòng)形式對(duì)深基坑內(nèi)巖土進(jìn)行加固。于深基坑的施工當(dāng)中，選擇錨桿器材并把其鑲至巖土內(nèi)，再與支護(hù)設(shè)備另外一端相連接，另外再給予相應(yīng)預(yù)應(yīng)力，確保深基坑支護(hù)的效用。錨桿支護(hù)具備獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)較強(qiáng)，深基坑的深度對(duì)其不會(huì)造成影響。所以此技術(shù)得到了較為廣泛的使用。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，錨桿支護(hù)不適合在含有機(jī)質(zhì)較多土質(zhì)里使用。

3.2 排樁支護(hù)

在深基坑的施工中運(yùn)用較多的另一個(gè)支護(hù)技術(shù)是排樁支護(hù)，其支護(hù)的器材有防滲帷幕與支護(hù)樁。為在擋土方面達(dá)到更好的效果，可選擇鋼筋砼灌注樁，且把灌注樁于深基坑邊上合理的安裝，使其成為排列的支護(hù)樁。排樁支護(hù)于施工當(dāng)中無(wú)噪音且操作較為簡(jiǎn)便，給四周環(huán)境造成較小程度影響，所以具備的剛度比較強(qiáng)。此技術(shù)于深基坑支護(hù)當(dāng)中使用的也較多。在進(jìn)行排樁支護(hù)的時(shí)候，按照?qǐng)龅厍袑?shí)地情況選擇攪拌、噴樁及高壓灌漿等，能夠?qū)ι罨釉诜€(wěn)定方面的性能有利，且能夠達(dá)到優(yōu)良的支護(hù)作用。

3.3 地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻支護(hù)一般是于超出lOm的基坑內(nèi)使用，地下連續(xù)墻支護(hù)能夠?qū)Φ叵鹿芫€在鋪設(shè)時(shí)出現(xiàn)的沉降與邊坡土體出現(xiàn)的移位等情況起到有效抑制作用。所以，若是工程項(xiàng)目對(duì)于沉降、位移的管控標(biāo)準(zhǔn)比較高或是周邊建筑物比較多的時(shí)候，最好是選擇此支護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.4 土釘墻支護(hù)

土釘墻的支護(hù)是將土釘砸至基坑的邊坡土體內(nèi)，經(jīng)原位的土體與土釘相互結(jié)合來(lái)加固土體。土釘采用細(xì)氏的桿件，砸至原位的土體內(nèi)，相鄰?fù)馏w內(nèi)土釘間需有相應(yīng)的間距，確保土釘緊密，從而使土體結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定方面的性能加以增強(qiáng)。

4 深基坑支護(hù)在設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題及優(yōu)化對(duì)策

4.1 深基坑支護(hù)在設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題

4.1.1 開(kāi)挖方面

在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)大部分是在基坑比較長(zhǎng)的邊出現(xiàn)位移的情況，中間部位出現(xiàn)的最多，短邊的部位出現(xiàn)的較少。基坑深度與平面的形態(tài)對(duì)于基坑支護(hù)出現(xiàn)的形變情況與其穩(wěn)定的性能影響比較大。當(dāng)前在深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方面還未對(duì)深基坑開(kāi)挖方面的問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的分析與思考，僅根據(jù)平面應(yīng)變的設(shè)想對(duì)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.1.2 力學(xué)方面的參數(shù)

在開(kāi)挖深基坑時(shí)，在地質(zhì)上會(huì)不斷的出現(xiàn)變化，從而使摩擦角、含水率及粘聚力等物理力學(xué)方面的參數(shù)出現(xiàn)變化，此狀況提高了土壓力在計(jì)算方面的困難。另外，基坑施工的工藝、支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式能夠跟著力學(xué)方面參數(shù)的改變而發(fā)生一定的變化。所以，采取的力學(xué)參數(shù)屬于不確定的因素之一，相關(guān)的設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)按照切實(shí)的狀況來(lái)進(jìn)行合理的選取。如果相關(guān)的設(shè)計(jì)者無(wú)充足的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)素質(zhì)較低等，那么設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法在力學(xué)方面選取合適的參數(shù)，使設(shè)計(jì)無(wú)法滿(mǎn)足施工的需求，從而對(duì)施工的整體質(zhì)量造成影響。

4.1.3 土體取樣方面

相關(guān)的設(shè)計(jì)工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)地基土層的土體取樣且經(jīng)過(guò)一系列分析之后，來(lái)保證取得科學(xué)合理的力學(xué)參數(shù)，給深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)以準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息做參照。按照國(guó)家相關(guān)的取樣要求，需盡量較多的鉆孔來(lái)降低勘探的工作量與工程成本。但是，因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)自身具有一定的復(fù)雜性，取得的試驗(yàn)土樣有著一定的隨機(jī)性，使實(shí)際要求不能得到滿(mǎn)足，從而造成支護(hù)的設(shè)計(jì)和實(shí)際的情況不相符。

4.2 優(yōu)化深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的對(duì)策

4.2.1 改變?cè)O(shè)計(jì)理念

現(xiàn)階段，我國(guó)在深基坑的設(shè)計(jì)方面還未有相應(yīng)的規(guī)則與要求，通常是采取庫(kù)倫與朗肯的理論對(duì)深基坑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在支護(hù)樁的計(jì)算當(dāng)中，通常選擇“等值梁法”，然而采取此方式計(jì)算可能造成計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度較低、增加施工的成本等的情況出現(xiàn)。所以，相關(guān)的工作者應(yīng)當(dāng)健全深基坑設(shè)計(jì)的規(guī)則與改變?cè)O(shè)計(jì)觀念等，按照工程自身特征與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)深基坑相關(guān)施工開(kāi)展科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并于施工中按照工程的施工特征，選擇科學(xué)合理的對(duì)策來(lái)確保深基坑施工的質(zhì)量。

4.2.2 優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理

深基坑支護(hù)自身結(jié)構(gòu)的合理程度與工程整體質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。所以，相關(guān)的設(shè)計(jì)工作者進(jìn)行巖土深基坑的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將實(shí)際情況與相關(guān)理論相互結(jié)合，確保其設(shè)計(jì)科學(xué)合理，完成設(shè)計(jì)之，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用辯證方法來(lái)對(duì)巖土深基坑的支護(hù)與四周環(huán)境間所存在的關(guān)聯(lián)加以論證，由源頭上進(jìn)一步優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)確保其科學(xué)合理。

4.3 強(qiáng)化深基坑支護(hù)變形的觀測(cè)力度

深基坑整體的質(zhì)量在一定程度上受到深基坑支護(hù)的變形情況影響，深基坑支護(hù)的變形主要是觀測(cè)深基坑四周建筑物、邊坡以及地下管道變形的狀況。對(duì)于深基坑支護(hù)變形的觀測(cè)是主要獲取部分基坑支護(hù)的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)此數(shù)據(jù)加以分析研究，如此便可對(duì)深基坑支護(hù)現(xiàn)實(shí)使用的狀況進(jìn)行有效的估量，從而合理解決基坑支護(hù)出現(xiàn)的變形問(wèn)題，進(jìn)而保證深基坑施工的最終質(zhì)量。于此施工當(dāng)中，工程作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，提升自身技術(shù)素養(yǎng)，應(yīng)用科學(xué)合理的工藝與技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確估量與觀測(cè)深基坑支護(hù)的變形情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

深基坑屬于較為復(fù)雜且風(fēng)險(xiǎn)比較大的施工，所以為確保深基坑施工的整體質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的情況加強(qiáng)注重力度，工程設(shè)計(jì)工作者需要按照工程實(shí)際的特征與環(huán)境來(lái)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)，并且相關(guān)的管理者需在施工中加以合理的管控與管理，透徹至深基坑支護(hù)各施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，確保各環(huán)節(jié)的施工科學(xué)合理，進(jìn)而確保工程整體的質(zhì)量。