摘要:深基坑支護工程是巖土工程建設中的一個重要環(huán)節(jié),它對提升高層建筑施工質(zhì)量起到了重要作用。在這部分工作中,要求設計人員、施工人員到現(xiàn)場進行全面的勘察,以得到準確的信息和數(shù)據(jù),在此基礎上實施設計及施工工作。圍繞深基坑支護設計及施工,針對其中的有關問題進行了分析,供大家參考。
關鍵詞:巖土工程;深基坑支護;設計;施工
在巖土工程建設中,深基坑支護是一個重要環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)可以為高層建筑工程的整體質(zhì)量與安全提供保證,在其設計過程中,必須深入勘查現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境,以了解現(xiàn)場以及周圍的環(huán)境情況,在此基礎上根據(jù)實際情況開展相關設計工作,通過反復性的驗證、調(diào)整之后,才能收獲一個穩(wěn)定的、安全性的深基坑支護設計。與此同時,深基坑支護施工工作也尤為重要,是確保工程項目施工質(zhì)量的關鍵。所以,在具體工程建設過程中,必須以嚴謹?shù)、科學的態(tài)度對待深基坑支護設計與施工的相關問題。
1深基坑支護設計及施工的重要性
就巖土工程而言,其基坑支護技能、施工極易受到當?shù)氐刭|(zhì)情況、支護架構(gòu)使用時間以及挖掘厚度等因素的影響,因此相關人員必須根據(jù)實際施工情況,考慮需要的支架架構(gòu),對深基坑支護實施科學嚴謹?shù)脑O計,嚴格控制好每個環(huán)節(jié),這樣才能為工程質(zhì)量提供保證。當前,建筑物之間的距離逐漸縮小,不僅為施工增加了難度,同時還增加了對四周環(huán)境的影響,如果依然按照以往的施工技術,是無法滿足當前的施工要求的,也很難滿足深基坑挖掘、深基坑支護需要達到的高度,可能會伴隨著一系列問題的發(fā)生,比如局部安全事故的形成,對廣大人民的生命財產(chǎn)安全造成了嚴重威脅。所以,應該對深基坑支護技術進行進一步完善。
2深基坑支護設計及施工中的常見問題
2.1支護結(jié)構(gòu)問題
土壓力與結(jié)構(gòu)變形、土體自身性質(zhì)都存在著緊密的關聯(lián),土壓力是土和擋土二者相互作用下造成的結(jié)果,以往計算過程中只會對被動、靜止以及主動這幾種狀態(tài)進行考慮,由于支撐、錨桿等因素都會影響支護結(jié)構(gòu),導致直接結(jié)構(gòu)變形,當結(jié)構(gòu)發(fā)生變形后,即呈現(xiàn)出主動土壓力的狀態(tài),此種狀態(tài)的出現(xiàn)也可能存在于主動土壓力、靜止土壓力二者之間,并且伴隨著基坑開挖施工的進行而不斷產(chǎn)生。采用朗肯土壓力、庫倫土壓力的理論都無法考慮到結(jié)構(gòu)變形造成的影響,如圖1所示,無法考慮到土壓力在空間上的分布效應,無法考慮到土體流變、固結(jié)以及開挖等擾動因素造成的影響。因此,需要從時間效應、空間效應的角度開展深入的探究。
2.2基坑土體取樣問題
在深基坑支護結(jié)構(gòu)設計工作開展以前,為了得到合理化的土體物理力學指標,設計人員往往需要到巖土工程項目中,針對地基土層進行取樣及分析,這樣可以為后續(xù)支護結(jié)構(gòu)設計提供重要參考。在開始開挖時,必須以國家規(guī)范為標準實施鉆探取樣,在勘探過程中為了減少工作量,降低成本,需盡量減少鉆孔的數(shù)量,并且取得的土樣必須具備隨機性特征。加上地質(zhì)構(gòu)造是比較復雜的,因此極有可能會出現(xiàn)所取土樣滿足不了標準要求的情況,導致支護結(jié)構(gòu)設計嚴重偏離實際情況。
2.3邊坡修理問題
在深基坑支護工作中經(jīng)常會出現(xiàn)挖掘不夠、過多挖掘的情況,之所以會出現(xiàn)此類情況,從根源上來看主要是由于專業(yè)技術人員或使用的機械設備缺乏嚴格管理,在施工現(xiàn)場對作業(yè)環(huán)節(jié)缺少深入的、精細化的監(jiān)督。并且,一些企業(yè)為了加快施工進度,在一些以體力為主的項目中會招用一些臨時工,這些臨時工多為缺乏施工經(jīng)驗的農(nóng)民,這些工人由于缺少基本的施工經(jīng)驗,在工作中存在比較大的隨意性,很難依照設計要求實施施工,這也是造成設計、施工“兩張皮”的重要原因。
2.4設計與施工差異較大
深基坑支護工作中最為重要的一項工作就是設計,設計工作直接影響著后續(xù)項目施工是否可以正常實行。從施工的角度來說,巖土工程面臨著極為復雜的地質(zhì)情況,這也會為后續(xù)施工帶來不利影響,甚至導致一些突發(fā)情況的出現(xiàn),使設計、施工二者面臨著較大差異,同時還可能會對工程建設最后的質(zhì)量、成效造成不利影響,使其與預期目標產(chǎn)生較大差異。之所以會出現(xiàn)此類問題,根源在于在地質(zhì)條件的差異下,某施工環(huán)節(jié)操作落實不到位,或者人員缺乏專業(yè)能力和水平,等等。
2.5土層開挖與邊坡支護不符合
由于土方開挖的技術含量比較低,因此組織管理也相對容易一些。但擋土支護具有較高的技術含量,其施工組織、管理相比土方開挖都更為復雜。因此,一般而言大型工程都會交由專業(yè)隊伍完成施工操作,大部分都安排兩個平行合同。如此一來,施工過程中便伴隨著較大的協(xié)調(diào)與管理難度。在這種背景下,為了搶進度,難免會出現(xiàn)施工組織混亂的情況,尤其是在雨季施工,甚至不會顧及到擋土支護需要的工作面,為支護施工留出的操作面很難操作,實際上要想完成支護工作也比較困難。而對地下施工項目而言,由于其資質(zhì)限制的不嚴格,普遍存在著轉(zhuǎn)包的情況,一些不具備技術條件的單位,為了追求經(jīng)濟效益,隨意對工程設計進行改動,極大地降低了安全度,為險情發(fā)生埋下了種子。
3巖土工程深基坑支護的設計及施工的方法路徑
3.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設計理念
到目前為止,我國已在深基坑支護方面積累了大量實際經(jīng)驗,為深基坑支護結(jié)構(gòu)設計理論和方法上的完善奠定了良好基礎。但是,從其實際結(jié)構(gòu)設計與施工上來看,現(xiàn)階段我國依然處于摸索、探討的階段,并且目前我國尚未形成完善的、統(tǒng)一化的結(jié)構(gòu)設計標準與規(guī)范。土壓力分布依然在采用朗肯理論、庫倫理論確定,支護樁依然需要利用“等值梁”計算。以上計算理論已非常陳舊,采用這些方法計算出的結(jié)果是與結(jié)構(gòu)受力情況存在很大懸殊的,不僅不安全,也不經(jīng)濟。所以,在深基坑支護結(jié)構(gòu)設計過程中,堅決不能再采用以前的結(jié)構(gòu)荷載法,應該積極改變傳統(tǒng)設計理念,在施工監(jiān)測為主導建立信息反饋動態(tài)設計體系。
3.2做好土體取樣工作
從實際研究中可以看出,在編制、實施深基坑勘察方案的過程中,做好土體取樣工作非常重要。由于深基坑支護結(jié)構(gòu)非常復雜,必須做好土體取樣工作,這樣不僅可以進一步提升不同巖土層指標的準確性,同時還能有效提升設計質(zhì)量。在深基坑支護施工操作中,為了提升人員工作質(zhì)量,必須做好兩方面工作,一方面是要做好土體取樣工作,另一方面則應該提升人員的專業(yè)技能。在工程建設過程中,管理人員應定期組織施工人員參加專業(yè)培訓,這樣他們就可以加深對深基坑支護重要性的了解。同時培訓的過程中還要依據(jù)施工人員情況,為其制定相應的獎勵制度,這樣可以幫助他們提升專業(yè)技能,有效確保深基坑支護的質(zhì)量。
3.3處理好開挖空間效應問題
在深基坑支護工作中,為了處理好空間效應的有關問題,施工人員應該與設計人員充分的溝通,不僅要確保其施工質(zhì)量,同時還要有效縮短施工周期,以減少對施工成本的投入。對空間效應問題進行妥善處理后,施工人員即可加強對施工進度的掌握。同時,施工人員的素養(yǎng)與能力對于巖土工程來說也非常重要,由于工程施工面臨著極為復雜的情況,如果施工人員的素質(zhì)和能力無法保證,那么勢必會降低支護的質(zhì)量,還會對支護效果造成不利影響。所以,在巖土工程建設過程中,設計人員、施工人員必須與工程的運行狀態(tài)相結(jié)合,制定出合理化的設計方案來,以有效減少支護結(jié)構(gòu)變形情況的發(fā)生。
3.4選用適合的深基坑支護技術
在巖土工程建設中,合理選擇深基坑支護技術,可以使項目設計、施工更加便捷。這還需要根據(jù)巖土項目的實際情況,在深基坑支護技術方面加大探索和分析力度,不同的支護技術其適用范圍也有所不同,因此在選擇支護技術時,必須綜合考量工程項目的實際情況。同時,還要對深基坑支護施工中的不同支護形式加以關注,比如懸臂支護、重力式擋土墻支護、混合支護等,與以上支護類型對應的巖土項目也有所不同,所以必須按照具體情況給予嚴格的選擇。3.5全程控制基坑支護施工質(zhì)量過程控制是深基坑施工的重中之重,一旦過程控制出現(xiàn)了問題,要想事后補救是極為困難的,所以必須在過程控制上下功夫,實施嚴格的控制性管理。在開始施工之前,應該對地質(zhì)資料、設計圖、周圍情況等加深了解,在施工過程中不能隨意更改錨桿的長度、數(shù)量以及位置,如果發(fā)生了設計方案變更,應重新通過專家評審;又ёo、挖土單位之間要緊密配合,在施工過程中堅持分層分段支護、分層分段開挖的原則。土方開挖順序應該與所采用的開挖方法保持一致,減少對土體擾動的范圍,保持對稱、均衡開挖,利用好開挖過程中土體自身在控制位移方面的能力。開挖操作完成后,要提醒建設單位盡快組織進行相關工作,如勘察、設計、監(jiān)理、施工等,及早進行地下工程施工,避免基坑長時間裸露。
4結(jié)語
綜上,在巖土工程施工過程中,要想達到預期的支護成效,必須做好深基坑支護設計及施工工作,并且重視支護管理工作,積極總結(jié)工作經(jīng)驗,采用穩(wěn)定的支護結(jié)構(gòu),從而有效增強土體的承載能力。