岩土工程中的深基坑支护设计问题和解决措施
2020-12-20韩海涛
韩海涛,陈 越
(西北有色勘测工程公司,陕西 西安 710000)
当代我国综合国力处于不断提升的状态当中,建设工程得到了越来越好的发展,对于岩土工程领域来说,深基坑工程相关内容的重要性越来越显著,且能够对岩土工程的发展产生十分重要的影响。
在开展深基坑支护工作的过程中,经验性和实用性均十分重要,但是在实际上,深基坑支护设计工作中仍然存在一定程度的不良之处需要进行相应改善。当前国家的高速发展对岩土工程提出了越来越高的要求,也就需要相关工作人员对深基坑支护工作的水平进行不断提升,以促使我国岩土工程得到更加良好的发展。
1 深基坑支护设计现状
根据岩土工程当前的整体施工情况来看,因为深基坑支护的专业性相对较强,所以必须由专门的施工技术人员对该项工作进行落实。一般来说,岩土工程的开展需要以招投标活动为基础,为了促使自身的市场竞争力得到不断提升,在参与投标工作之后,岩土承包单位即选择将施工任务交由施工单位,但是因为其中的设计工作与施工工作严重分离,所以岩土施工工作的开展难以得到有效进行。
除以上之外,在开展深基坑支护工作的过程中,主要采用分包制对各项施工活动进行落实,所以在同一工程之中,能够涉及到不同的施工单位,管理方需要对不用的施工单位进行统一的管理工作,并且,这一情况已经成为当代我国深基坑支护工作开展的主要趋势。但是从实际上来看,该模式能够导致施工过程中出现质量问题的可能性相对较大,也就不利于相关管理工作的落实。
因为在沿途工程之中,深基坑支护工作既重大又繁琐,所以开展工作的难度相对较大,并且在对深基坑支护工程进行大深度开挖的过程中,还需要对其位置能否导致周围建筑物受到威胁等多方面情况进行考虑,所以需要强化深基坑周围的建筑物监测工作,以促使施工流程的管理体系能够实现进一步完善[1]。
2 岩土工程中深基坑支护存在的问题
2.1 深基坑环境较为复杂
在岩土工程之中,深基坑的发展一直能够受到多方面因素的影响,其中最为显著的,即为环境问题。因为深基坑工程中的环境因素较为复杂,所以能够在一定程度上对施工工作的顺利进展产生影响,与此同时,相关设计人员不具有完善的设计理念,未能够对地形地质因素进行深入勘察,对于施工中可能出现的涌水地层以及软土地层等,不具有紧急预警机制,十分不利于深基坑支护工程的有效发展。
2.2 未对支护结构设计参数进行合理选择
为了保障深基坑支护工程能够得到顺利的开展,就必须对其所需要承受的土质压力进行科学合理的测算,其中需要对地质条件的复杂性以及差异性进行充分考虑,所以在对压力进行测量的过程中,必然会存在相应的误差,也就会在一定程度上导致深基坑支护工程的整体质量受到不利影响。在对压力进行测量的过程中,产生误差的主要原因在于土质实际含水量、土质内部摩擦角大小以及土质粘黏力等多方面。因为难以对土质参数进行有效测算,所以深基坑支护工程之中,发生安全隐患的几率难以得到有效降低[2]。
2.3 基坑土底未得到完整取样
为了促使深基坑支护设计工作的安全性与合理性均能够得到有效提升,也就需要对土质的各项相关物理因素进行充分了解和掌握,特别是需要实施地基土层土壤的有效取样并开展相应的分析工作。在通常情况下,应于深基坑中开展土壤取样工作,但是深基坑的范围较大,其中的土壤层难以保持完全的一致,所以计算所得结果与实际情况也就难以保持一致性,进而会导致深基坑支护工作的发展情况受到不利影响。
2.4 基坑开挖空间考虑不完善
在对深基坑进行开挖的过程中,极易出现中间向内发生位移的情况,并且在同等条件之下,基坑中两边发生位移的可能性相对较低。所以一般来说,需要将平面应变这一设计理念应用于深基坑支护工程的设计之中。但是,因为该设计理念主要在长方形深基坑之中进行应用,所以针对正方形深基坑,对该理念进行应用并不具有良好的适应性,由此可见,在开展设计工作的过程中,还需对基坑开发空间进行完善考虑。
3 岩土工程深基坑支护设计要点
3.1 深基坑挖土施工组织设计
为了促使岩土工程之中的深基坑支护工作得到良好发展,就必须促使深基坑支护设计工作获得越来越多的重视,其中的重要组成部分之一,即为对挖土施工工程进行组织设计。一般来说,实施深基坑支护施工工作需要首先对深坑进行开挖,之后于地下开展施工活动,可见施工难度相对较大,且其中存在一定程度的安全问题。
对工程施工组织设计活动进行科学合理的落实,不仅能够对项目负责人的各项权责进行充分明确,还能够从根本上实现工程项目管理工作水平的提升,从而促使施工单位的监理职责得到良好发挥[3]。
3.2 支护结构变形计算
为了促使深基坑支护工程能够得到有效落实,即有必要避免外界多方面因素导致支护结构体系发生变形,以能够为深基坑支护工作的顺利发展提供坚实基础。所以,针对深基坑支护工作的设计来说,要求相关设计人员必须能够在开展设计工作的过程中对预见性思维进行应用,充分了解可能导致支护结构出现变形情况的各方面因素,并实施准确的支护结构变形计算工作,同时结合各项地形地质因素进行综合的考量,对支护结构变形计算工作进行落实,并使计算结果的有效性及准确性得到不断提升,也就能够为深基坑支护工作的发展起到有力的推动作用。并且,一旦其中出现紧急情况,应及时对相应的预警机制进行应用,以能够实现及时的止损,并能够为后续的整改工作提供参考。
3.3 支护结构强度设计
为了保障深基坑支护工程能够得到有效落实,还需要对其中的细节之处进行注意,例如深基坑支护体系结构之中的强度,需要针对其进行科学合理的设计。一般来说,支护结构的强度是否符合相关标准,能够对整体工程项目的质量产生决定性的影响作用,更是能够在一定程度上对工程使用周期产生重要影响。所以要求设计工作人员必须对地质因素进行综合考量,同时严格控制各项施工材料的质量,以促使支护结构体系的强度能够与相关标准相符合,从而实现整体工程项目质量的提升和使用周期的延长[4]。
4 深基坑设计中存在的问题
4.1 支护结构创新
在岩土工程领域,深基坑支护的重要性不断提升,随之,深基坑施工水平得到了不断发展。根据目前的情况来看,传统深基坑支护的设计工作已经难以对当前工程施工的发展需求进行有效满足,所以有必要针对其进行相应的创新,以促使传统的设计理念得到转变。由此,需要设计工作人员对动态支护结构设计体系发展情况的关注,以能够在开展设计工作的过程中,对现代信息技术进行充分应用,从而促使深基坑支护结构的设计工作能够随时代发展得到有效创新。
4.2 工程设计方法创新
若采用传统的方式开展深基坑支护设计工作,则主要需要对极限平衡设计原理进行应用,但是从实际上来看,该设计方法在一定程度上存在局限性,虽然能够对深基坑支护的结构体系强度需求进行有效满足,但是难以对其中所需的刚度进行满足,所以在可能导致深基坑支护结构存在安全隐患,并增加了结构体系发生变形的几率。对工程设计方法进行创新,有利于促使深基坑支护的质量得到提升,也就能够为深基坑支护的发展提供良好保障。所以,针对深基坑支护工程的设计工作开展相应的创新,能够对其强度需求进行有效满足,有利于避免支护体系中出现变形情况。与此同时,针对支护体系的变形控制标准进行进一步探究,予以支护空间相关情况进行重点关注,明确地面的实际荷载量,以保障支护结构的整体质量。
4.3 设计预应力锚素受力及冠梁
深基坑支护设计工作的发展,需要以不断更新的支护结构体系计算方式作为重要基础,所以在项目工程预应力的设计之中,需要促使锚素受力和冠梁受力得到提升,以能够为深基坑支护地基的良好发展提供基础。在深基坑支护工程进行发展的过程中,重要步骤之一,即为深基坑的开挖工作,其过程中不仅需要对周边建筑之间的关系进行综合考虑,还需注意促使预应力的承受能力得到提升,以保障深基坑能够具有良好的稳固性,以避免出现坍塌事件[5]。
5 结束语
近几年来,岩土工程在我国的发展速度飞快,其中的深基坑支护设计问题也就需要进行更加深入的探讨。从实际上来看,深基坑支护工程不仅能够涉及到较大的范围,且技术性相对较强,所以需要各方面工作人员均能够给予其高度的重视,以促使施工技术水平得到有效提升,同时不断对施工经验进行总结,进而切实实现我国深基坑支护工程项目的良好发展。