高江鵬
摘 要:深基坑是建筑工程中重要的組成部分,對建筑工程的施工質量有較大的影響。為了確保建筑工程的順利進行,需要做好深基坑支護設計工作,為深基坑施工提供安全的作業(yè)條件。在深基坑支護設計工作中,做好護壁的安全設計,在確保基坑內(nèi)施工安全的基礎上,還要保證基坑附近建筑物以及地下管線的安全性。做好深基坑支護設計工作,為建筑工程施工的安全進行奠定了堅實的基礎。文章首先對深基坑工程的現(xiàn)狀以及深基坑支護工程設計的技術要求進行了簡要的分析,然后對深基坑支護設計中存在的問題以及處理對策進行了探討,對于提高建筑深基坑支護設計水平具有重要的意義。
關鍵詞:建筑工程;深基坑;支護設計;技術要求
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A
隨著城市化進程的加快,建筑的數(shù)量以及規(guī)模不斷提升,由此對于建筑的施工質量要求越來越嚴格。在土地資源有限的情況下,現(xiàn)階段主要以高層建筑居多,由此需要進行深基坑施工,基坑施工是建筑工程的基礎,其施工質量直接關系到整個建筑的質量。在進行深基坑施工的過程中,需要做好支護設計,確?;觾?nèi)作業(yè)環(huán)境的安全性,同時還需要注意基坑旁各個建筑以及地下管線等的安全。所以在進行建筑深基坑支護設計工作時,需要深入第一現(xiàn)場,獲取第一手的數(shù)據(jù)資料,然后根據(jù)現(xiàn)場的實際勘察情況,設計出優(yōu)秀的深基坑支護方案,為深基坑工程的順利進行創(chuàng)造安全的作業(yè)環(huán)境。
1 深基坑工程現(xiàn)狀分析
1.1 深基坑設計在城市發(fā)展中的重要性
在城市建筑密度越來越高的形勢下,新建的建筑面臨越來越大的難度,因為在進行深基坑支護設計工作中,需要將周圍的各種要素都要考慮進來,確保基坑內(nèi)以及基坑周圍的安全性。隨著地下空間的不斷開發(fā)利用,深基坑支護設計工作變得越來越重要,需要做好充分而全面的現(xiàn)場勘察工作,為深基坑支護設計提供有利的數(shù)據(jù)資料。
1.2 基坑周圍環(huán)境復雜
在城市發(fā)展的過程中,隨著各項基礎設施的建設,土地資源越來越少,而建筑投資方為了獲取經(jīng)濟效益,就會將目標放在地下空間的開發(fā)上,所以基坑工程發(fā)展的越來越深,但是在規(guī)模以及安全標準上還需要嚴格按照城市管理的規(guī)定執(zhí)行,所以深基坑支護設計是確保工程安全性的重要保障。在深基坑施工中,會對鄰近的建筑、管線以及道路等造成一定的影響,所以需要不斷提高設計水平,設計優(yōu)秀的設計方案。
1.3 基坑支護方法眾多
在深基坑支護設計工作中,有多種支護方法可以選擇,但是采用何種支護方法才能夠滿足深基坑安全性的標準是需要考慮的重要問題。所以在進行深基坑支護設計工作時,需要對現(xiàn)場進行深入的勘察,獲取全面而準確的數(shù)據(jù)資料,然后綜合各方面因素制定出優(yōu)秀的設計方案。
1.4 基坑工程的風險性大
深基坑工程具有極大的風險性,因為是在地下施工,而周圍的環(huán)境又比較復雜,所以一旦基坑支護設計方案水平不高,在施工中就會導致坍塌等事故的發(fā)生,對深基坑自身以及周圍的建筑都會造成極大的威脅。所以說深基坑支護的設計方案具有重要的意義,需要不斷提升設計水平,創(chuàng)新設計理念和思維,為深基坑施工的安全進行創(chuàng)造有利的條件。
2 深基坑支護工程設計基本的技術要求
2.1 做好準備工作
在進行設計工作之前,需要做好充足的準備工作,為設計工作提供詳細的數(shù)據(jù)資料。所以需要對施工現(xiàn)場進行勘察工作,勘察地質水文條件,了解周圍的建筑部署,詳細掌握周邊各種管線的分布圖,然后制定出地下工程的平面圖以及剖面圖等各種設計圖紙,并且嚴格按照規(guī)定的安全等級來設計。
2.2 動態(tài)設計
因為設計工作是在工程開始之前進行的,而隨著工程的不斷施工,很多因素都會發(fā)生變化,并且是在設計時無法預見的,原有的設計方案就無法繼續(xù)運行,由此就需要創(chuàng)新設計理念,采用動態(tài)設計方法。所謂的動態(tài)設計就是在設計方案完成之后,根據(jù)工程在實際施工中遇到的與設計方案不符的地方可以隨時調(diào)整設計參數(shù),對工程進行全面的監(jiān)測,確保工程的順利進行。
2.3 支護結構的選擇
在深基坑支護設計工作中,包含多種形式的支護結構,但是應該秉承一定的設計原則。第一,安全性,根據(jù)施工現(xiàn)場的實際狀況選擇合理的支護結構形式,確保施工期間不會發(fā)生允許范圍外的變形,不會產(chǎn)生結構性破壞。第二,經(jīng)濟性,因為支護結構只是在深基坑施工中的臨時性工程,在深基坑完工后就會失去應用價值,所以在保證安全性的基礎上要盡量節(jié)省成本。第三,方便性,支護結構設計要方便施工的進行。所以在實際設計時,應該根據(jù)實際狀況選擇適宜的支護結構形式。
3 深基坑支護設計中存在的問題
3.1 土體的物理力學參數(shù)選擇不當
在深基坑支護設計中,各項技術參數(shù)都需要嚴格按照規(guī)范要求的標準執(zhí)行,才能夠確保設計方案的安全性。其中的土體壓力是對安全性影響最大的技術參數(shù),但是由于土體壓力的計算存在一定的難度,因為需要結合含水率、內(nèi)摩擦角以及粘聚力等參數(shù),但是這三個量是不固定的,隨著工程的進展會不斷的發(fā)生變化,由此支護結構所能夠承受的受力狀況無法得出準確的結果,這就在很大程度上影響到深基坑設計的安全性。目前主要用到庫倫公式以及朗肯公式,但由于受到以上三個變量的影響,所以在土體壓力數(shù)值計算的精準性方面還有所欠缺,直接影響到深基坑施工的安全性,這是目前在深基坑支護設計中存在的物理力學參數(shù)的問題。
3.2 基坑土體的取樣具有不完全性
為了確保深基坑支護設計方案的合理性,在設計之前需要對土體進行取樣分析,從而獲取土體的物理學技術參數(shù),為設計方案提供有利的數(shù)據(jù)依據(jù)。但是由于深基坑工程中地質情況復雜多變,一般情況下會在開挖區(qū)域進行鉆孔取樣,但是在很多情況下會受到經(jīng)濟性的限制,所以土體樣本具有隨機性,在試驗數(shù)據(jù)方面具有不完整性,沒有代表性,所以直接影響到支護設計的技術參數(shù),最終影響到工程的安全性。
3.3 基坑開挖存在的空間效應考慮不周
大量的實測資料表明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn),常常以長邊的居中位置發(fā)生。說明深基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應變假設是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時,支護結構要適當進行調(diào)整,以適應開挖空間效應的要求。
3.4 支護結構設計計算與實際受力不符
目前,深基坑支護結構的設計計算仍基于極限平衡理論,但支護結構的實際受力并不那么簡單。有的支護結構按極限平衡理論設計計算的安全系數(shù),從理論上講是絕對安全的,但有時卻發(fā)生破壞;有的支護結構安全系數(shù)雖然比較小,甚至達不到規(guī)范的要求,但在實際工程中卻滿足要求。極限平衡理論是深基坑支護結構的一種靜態(tài)設計,而實際上開挖后的土體是一種動態(tài)平衡狀態(tài),也是一個土體逐漸松弛的過程,隨著時間的增長,土體強度逐漸下降,并產(chǎn)生一定的變形。所以,在設計中必須充分考慮到這一點。
4 深基坑支護設計應做到以下幾點
4.1 充分利用新技術、新理念,具體事物具體分析,不要生搬硬套傳統(tǒng)的設計理念。在現(xiàn)今的深基坑支護結構的設計領域,還沒有公認的、權威的的計算公式,基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護結構的設計要區(qū)別其他設計領域,要改變傳統(tǒng)觀念,利用施工監(jiān)測反饋動的態(tài)信息指引設計體系。
4.2 重視支護結構理論和材料的試驗研究,實踐是檢驗真理的唯一標準。正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎之上。在深基坑支護結構的實驗方面,我國與發(fā)達國家有較大距離,還有大量的路要走。不過,我國由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展,大量高層超高層建筑拔地而起,所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù),但缺少科學的測試數(shù)據(jù),無法形成理論,我們以后一定要重視。
4.3 隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,深基坑工程會面臨越來越難的挑戰(zhàn),所以為了保證深基坑工程施工的安全性,應該不斷的創(chuàng)新深基坑支護設計理念,不斷學習國內(nèi)外先進的設計技術,并且在設計思維方面不斷創(chuàng)新,提高設計水平,為深基坑工程的安全進行奠定堅實的基礎。
結語
深基坑支護設計是確保建筑工程深基坑施工能夠安全進行的重要基礎,所以需要不斷提高深基坑支護設計水平。深基坑支護設計工作不僅是確保深基坑施工安全的重要保障,同時也是確保深基坑周邊環(huán)境安全的重要因素。而在深基坑支護設計過程中,存在佷多的影響因素,需要不斷的改進設計方法,創(chuàng)新設計理念,提高設計水平,切實保障深基坑工程施工的安全性。
參考文獻
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