梅小洪

摘 要： 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，巖土工程中基坑支護(hù)的重要性日益體現(xiàn)，基坑支護(hù)形式因地質(zhì)條件、開挖深度及周邊環(huán)境不同而呈現(xiàn)多種多樣。本文結(jié)合日常工作實(shí)際，探討基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題及優(yōu)化策略，希望可供同行參考交流。

關(guān)鍵詞： 巖土工程;基坑支護(hù)設(shè)計(jì);問(wèn)題;策略

【中圖分類號(hào)】TU463? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）19-0126-01

隨著城鎮(zhèn)化加速，城市用地日趨緊張，城市地下空間越來(lái)越受到重視，建筑基坑呈深大趨勢(shì)發(fā)展，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式至關(guān)重要，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)如果過(guò)于保守，則造成社會(huì)資源的浪費(fèi)和建設(shè)成本的增加，如果處理不慎，則可能釀成嚴(yán)重后果，近年來(lái)爆料的工程質(zhì)量安全事故層出不窮，尤其是基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)導(dǎo)致基坑垮塌事故偏多。

1 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)常見的問(wèn)題

1.1 支護(hù)承受力計(jì)算不準(zhǔn)確

現(xiàn)有基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承受力計(jì)算方法還是以極限平衡理論為基礎(chǔ)。在巖土工程中，基坑支護(hù)的受力十分復(fù)雜，并且基坑支護(hù)的受力往往是動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定的，而極限平衡理論是靜態(tài)的結(jié)構(gòu)理論，對(duì)以往施工案例進(jìn)行分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)理論與現(xiàn)實(shí)情況不符的情況。在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，一些設(shè)計(jì)人員容易忽略現(xiàn)實(shí)存在的不確定性變化而僅按照靜態(tài)理論來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終會(huì)導(dǎo)致基坑支護(hù)穩(wěn)定性不足[1]。

1.2 力學(xué)參數(shù)不精確

在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的土壓力和水壓力。但實(shí)際上，一些設(shè)計(jì)人員往往是在沒(méi)有得到精準(zhǔn)的參數(shù)情況就進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。因?yàn)閷?shí)際的地質(zhì)情況復(fù)雜多變，在開挖基坑時(shí)，地層的粘聚力、含水率、內(nèi)摩擦角及地下水位等都有可能發(fā)生變化。因此要想確定出物理力學(xué)參數(shù)十分困難，進(jìn)而導(dǎo)致最終的計(jì)算數(shù)值失準(zhǔn)。但土壓力和水壓力又是進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)非常重要的參數(shù)，如果該參數(shù)不夠準(zhǔn)確，那么支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性也得不到保證[2]。

1.3 空間效應(yīng)處理不合理

在巖土工程中，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生位移，且位移多發(fā)生在基坑較長(zhǎng)的邊上。另外，基坑支護(hù)體系比較復(fù)雜，容易受外部因素影響，在一些外力的作用下，支護(hù)體系有可能會(huì)出現(xiàn)形變。對(duì)于以上問(wèn)題，要求工作人員在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮基坑開挖的空間效應(yīng)問(wèn)題，并采取有效措施進(jìn)行預(yù)防與解決。但實(shí)際上，大部分工作人員在設(shè)計(jì)時(shí)僅僅是考慮到平面上的問(wèn)題，而對(duì)立體空間中的各類問(wèn)題未做過(guò)多分析與研究。

2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略建議

2.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念

在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要以理論知識(shí)為指導(dǎo)，另一方面還需考慮工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，要綜合考慮各方面因素，并廣泛收集、深入分析施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)信息，最終找到基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力規(guī)律，從而保證基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。其次，為獲得準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)，在計(jì)算各數(shù)值時(shí)必須統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并采用最為合理的計(jì)算方法，以免最終計(jì)算出的數(shù)值不夠準(zhǔn)確。在資料收集與參數(shù)計(jì)算階段，相關(guān)部門與工作人員還應(yīng)加強(qiáng)溝通交流，促進(jìn)信息流通，做好信息反饋，以推動(dòng)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)、有效開展[3]。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

前文已經(jīng)提及，工作人員在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)多采用極限平衡理論進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在具體的工程項(xiàng)目中，極限平衡理論并不能指導(dǎo)所有的設(shè)計(jì)工作，如極限平衡理論雖可以確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，但無(wú)法得到支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。因此在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員要立足現(xiàn)實(shí)需求對(duì)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行完善，對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化。在進(jìn)行巖土工程基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)基坑邊坡以及地下管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確了解基坑沉降變形系、地下管線變形情況，在此基礎(chǔ)上科學(xué)設(shè)計(jì)，以保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的牢固與穩(wěn)定。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮空間效應(yīng)，對(duì)基坑支護(hù)過(guò)程中的地面超載、平面應(yīng)變等問(wèn)題進(jìn)行分析，了解這類問(wèn)題對(duì)整個(gè)基坑結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而采取應(yīng)對(duì)措施，避免在工程施工過(guò)程中發(fā)生任何安全質(zhì)量問(wèn)題。最后，基坑開挖與支護(hù)是一項(xiàng)十分復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，該工程涉及到水力學(xué)、材料學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及土力學(xué)等多門學(xué)科，因此在設(shè)計(jì)時(shí)工作人員必須樹立整體性思想，要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，并采用先進(jìn)科學(xué)的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算，從而保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性與可行性，確?；又ёo(hù)的穩(wěn)定性、可靠性與安全性[4]。

2.3 開展支護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

為保證基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，設(shè)計(jì)人員必須進(jìn)行多次的模擬試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。通過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)對(duì)巖土的相關(guān)性質(zhì)、特征特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，積累下大量數(shù)據(jù)，為具體的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作奠定良好基礎(chǔ)。在試驗(yàn)時(shí)，必須確保試驗(yàn)順序、方法科學(xué)合理，使試驗(yàn)結(jié)果能真實(shí)、全面反映出巖土性質(zhì)，能真實(shí)客觀反映出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載性能、穩(wěn)定性能。

2.4 基坑支護(hù)方案選擇

在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)工程實(shí)際情況選擇最佳的支護(hù)方案。在選擇支護(hù)方案時(shí)工作人員應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：首先，為保證支護(hù)方案的科學(xué)性、合理性與經(jīng)濟(jì)性，工作人員需結(jié)合前期的勘察資料深入分析施工區(qū)域內(nèi)各層巖土的特征、性質(zhì)，全面把握巖土情況確保最終的支護(hù)方案是最適合的。其次，在確定基坑支護(hù)方案前對(duì)施工區(qū)域的水文地質(zhì)情況進(jìn)行分析探究，掌握該區(qū)域地下水位變化情況，確定出需要進(jìn)行降水或是截水控制的地層。此外，對(duì)基坑周邊環(huán)境進(jìn)行分析，了解施工區(qū)域周邊建筑、管線以及植被、河流等分布情況，全面分析基坑支護(hù)方案對(duì)周邊環(huán)境造成的影響。根據(jù)建筑物、管線的建設(shè)時(shí)間、用途等劃分出安全等級(jí)，以便在正式施工過(guò)程中能更有針對(duì)性地進(jìn)行防護(hù)。在這一階段，要確定出需要保護(hù)的管線、建筑物，在圖紙中作出標(biāo)注并提前制定科學(xué)可行的防護(hù)方案，盡可能減少基坑支護(hù)施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在巖土工程中發(fā)揮著重要作用，優(yōu)化基坑支護(hù)設(shè)計(jì)是提生巖土工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性的重要舉措。但當(dāng)前，在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中還存在指導(dǎo)理論單一、參數(shù)計(jì)算不準(zhǔn)等問(wèn)題，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量得不到保證?；诖耍蛻?yīng)立足實(shí)際，結(jié)合當(dāng)前工作需求采用更先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與方法開展進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，從而提升基坑支護(hù)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 王文躍.巖土工程中的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題和解決措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（14）：65-66.

[2] 劉佳.巖土工程中的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題和對(duì)策分析[J].建材與裝飾，2020（20）：98-99.

[3] 張恩重.巖土工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].工程技術(shù)研究，2020，5（12）：207-208.

[4] 劉堰陵.談巖土工程基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工及其優(yōu)化過(guò)程管理[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（11）：73-75.