基于岩土工程中深基坑支护设计问题及应对措施研究
2017-07-13钱泽萌
钱泽萌
摘要:深基坑支护工程是一项专业性强、技术要求高的临时性工程,支护结构的设计直接关系着深基坑工程的安全、工期和施工成本。从我国目前的岩土工程建设状况来看,一些岩土工程的深基坑支护设计存在一些问题,严重影响了施工质量,甚至给施工人员带来极大的安全隐患。本文通过分析岩土工程深基坑支护设计中存在的问题,探寻解决措施,以提高深基坑支护设计质量,保证岩土工程的安全性。
关键词:岩土工程 深基坑 支护设计 应对措施
随着我国社会经济的发展和城市化建设的进步,城市地下空间被不断压缩,深基坑工程难度越来越大,对深基坑支护设计的要求也越来越高。但在很多岩土工程建设中,深基坑支护结构只是一个临时性的建筑,设计和施工单位并未予以重视,致使支护设计过于遵循传统,提高了施工成本。此外,深基坑支护工程极易发生事故,一旦设计出现问题,将会造成难以挽回的损失。因此,研究岩土工程中深基坑支护设计存在问题,探寻解决措施,已经到了刻不容缓的地步。
一、岩土工程中深基坑支护设计存在的问题
只有分析岩土工程深基坑支护设计中具体存在的问题,才能有针对性地提出应对措施,解决问题。
(一)没有进行详细的地质勘测
随着城市化的推动,地下空间被不断压缩,深基坑支护设计面临的土质状况也越来越复杂。不同地质条件,产生的岩土工程问题不同,所需的深基坑支护结构也不相同。一些设计单位在进行深基坑支护设计时没有进行详细的勘测地质,了解地质构造,导致施工时,支护结构与地质环境不符,深基坑变形,严重阻碍了岩土工程的正常施工。
(二)深基坑支护结构计算与实际所需受力不符
在岩土工程实际施工时,深基坑土质状况会随着时间的推移,受各种因素的影响而降低强度,土体变形。在这种动态平衡中,根据理论计算出的支护结构的极限承载能力系数并不是绝对安全的。如果设计人员在设计支护结构时过分追求理论数值,忽视了实际施工可能出现的土体变形,受力改变等情况,就会导致支护结构计算与实际所需受力不符,影响了施工安全性和工程质量。
(三)力学参数选择不当
深基坑的土压力大小直接影响着深基坑支护结构设计的安全性。在具体施工时,土体的力学参数如内摩擦角、含水率等,会随着深基坑土质状况的改变而发生变化,力学参数的不确定会给计算土压力大小带来了很大困难。有些设计人员在设计支护结构时没有充分考虑到力学参数的变化,设计出相应的结构形式,施工工作就难以顺利开展。
(四)没有详细验算基坑支护结构设计
一些设计人员在计算完基坑支护结构承载能力后,没有进行相应的稳定性验算,这样很容易致使工程计算数值不符实际施工所需,支护设计也就失去了意义。
(五)部分设计人员能力不足
深基坑工程支护结构设计要求设计人员拥有丰富的理论知识,能够在勘测基坑土质条件时根据实践经验,判断实际施工时可能出现的问题,及时调整设计方案。但一些设计人员理论知识丰富,施工经验却不足,致使图纸设计与实际情况脱节。
二、岩土工程中深基坑支护设计问题的应对措施
通过分析,可以了解到目前我国岩土工程深基坑支护设计存在的主要问题有:地质勘测不详细、深基坑支护结构计算与实际所需受力不符、没有进行基坑支护结构设计验算和部分设计人员能力不足。针对这些问题,深基坑支护设计应该做到以下几点。
(一)详细勘察基坑地质条件
施工人员必须参与现场勘测工作,记录土质状况,提前对深基坑地段土壤取样、分析,这样在设计时才能充分考虑到土质条件,开挖深度和地下水特点,根据地质不同选择合适的支护结构形式。
(二)按规定计算和验算深基坑支护设计
设计人员在设计时应该考虑到土体受各种因素影响变形的问题,根据土质条件计算支护结构的承载能力,同时也要进行相应的验算,特别是支护结构变形受限制的二级基坑侧壁地区,验算一定要更加仔细。
(三)注重选取合适的材料参数
在深基坑挖掘过程中,土体与预应力锚索之间会产生相互作用。因此,设计人员在设计支护结构时,应该根据深基坑安全等级选取适合的材料参数,设置相应的项目,选择合理的构造形式,保证排桩围护体的强度。特别是基坑深度大、土质较软的基坑地形,一定要注意冠梁设计,提高支护结构的安全性。
(四)设计人员要不断提高自己
设计单位必须要重视深基坑支护设计工作,定期开展培训,培养设计人员的创新意识,提升设计人员的综合能力。同时,设计人员也要深入到工程施工中去,丰富自己的实践经验,这样才能设计出可行性强,安全性、实用性兼具的支护结构。
(五)做好图纸会审工作
在工程施工前,监理部门、设计单位和施工单位三方应该做好图纸会审工作。设计单位要阐述清楚支护结构设计,施工单位则提出施工时可能存在的问题,三方共同讨论设计如何修改,拟定解决措施。
三、总结
总而言之,岩土工程深基坑支护结构虽然是一项临时性工程,但支护结构直接关系着工程能否安全的按时施工。从我国目前岩土工程深基坑支护结构设计来看,一些单位不重视这项临时性工程,设计人员能力不足,设计时没有充分考虑到地质条件,忽略了基坑会随着时间变化而变形、承载力改变的问题,计算出的受力数值不满足工程需要,也没有进行相应的验算,致使设计图纸与实际情况脱节,给工程施工带来了很大困難。因此,这就要求设计人员要不断提升自己的综合能力,科学分析深基坑地质条件,加强理论知识教育,丰富实践经验。只有这样,才能根据不同深基坑土质状况、地下水问题设计出兼具实用性和安全性的支护结构,提高工程质量。