山西长海地基基础工程有限公司山西太原030000
摘要:伴随着我国建筑行业的不断发展,高层型建筑逐渐增多,作为高层建筑奠基工作的重要部分,深基坑开挖支护工作直接影响着高层建筑完工后的各方面性能,需要不断进行完善。岩土地质本身较为特殊,在进行岩土工程项目施工时,深基坑开挖支护也需要采取想用技术措施,保障建筑奠基的稳固性。本文对相应技术的应用进行了详细分析。
关键词:深基坑开挖支护;应用;分析
引言:
岩土项目的施工具有一定的特殊性,需要在实际工作当中结合实际情况进行细致深入的研究,在对岩土地质进行全面把握的前提下,再利用深基坑开挖支护技术解决岩土工程项目施工中遇到的一系列问题,从而达到预期施工目标。
一、深基坑开挖支护的大致分类
目前为了保障岩土项目施工的稳定性,一般性方法是使用最板桩支撑系统或是板桩锚拉系统进行施工。这两种系统能够在施工完成后有效回收建筑材料,但由于其应用在施工开始之后,如果产生变形问题,则无法避免,另外在板桩的拔出工作进行时也会导致边坡土体走形。针对此问题,目前深基坑开挖支护技术主要分为支挡型和加固型两种。
支挡型深基坑开挖支护技术,包括桩排支挡结构法和地下连续墙两种方法。加固型深基坑开挖支护技术包括网状树根桩加固法、注水泥搅拌桩加固法、浆加固法、高压旋喷桩加固法、插筋补强法五个部分。又根据岩土项目施工情况的不同,对深基坑开挖支护技术进行谨慎选择。
二、岩土项目施工中深基坑开挖支护的主要特点分析
目前岩土项目施工中深基坑开挖支护技术对基坑设计、施工实际、施工方案及深基坑施工的相应保障措施等都有着较为全面的考虑,能够全面保障基坑基础和上层建筑的稳固,在节约施工成本、缩短工期并保障施工质量的前提下,促进了施工高效率完成。
在实际施工技术的应用中,其又存在不确定性、区域性、隐蔽性、依赖性、前导性等主要特点。详细表现为:一是在深基坑开挖支护工作开始前,由于通常施工面积都比较大,所以长度和宽度之间往往存在百米以上的差异,较为庞大的数据给支撑体系的详细设计及施工都造成了极大困难;二是由于岩土地质本身的特殊性,导致由于地域、降水、岩层等多种因素上的差别,在深基坑开挖支护的施工工作中也会遇到不同的问题。一般在软质岩层的施工中,大规模的深基坑开挖支护会使得周围土层受影响也产生大规模沉陷,给城市建设以及城市地下设施的施工等方面工作带来严重阻碍;三是由于深基坑开挖支护施工规模较大,拉长了工期,使得施工地材料妥善存放还有降雨天气等一系列条件都会影响深基坑开挖支护的稳定性;四是深基坑开挖支护的施工具有成片性,不会只在一个基坑施工,通常会在多个基坑同时进行施工。而在相近的两个基坑施工过程中,包含打桩、降水、土层性质以及施工程序在内的一系列条件,都会对两个基坑造成差异性影响,并且两个基坑之间的施工不容易进行统筹协调,给施工带来了巨大困难。
由于深基坑开挖支护施工本身的特点和岩土工程本身的特殊性质,导致深基坑开挖支护技术受到各种因素阻碍而无法顺利应用,归纳表现为以下方面:一是在进行深基坑支护结构的设计时,针对土体的物理力学参数选择方式存在误区。土体压力的大小和深基坑支护结构的安全度是密切相关的,但由于岩土地质的复杂多变性,其土压力的计算还难以达到非常精确的程度,目前沿用较广的是使用库伦公式和朗肯公式两种计算方法。本身土体的物理参数计算就较为复杂多变,在深基坑开挖工作开始后,含水率、内摩擦角与粘聚力三个变量参数使得深基坑支护结构的实际受力计算工作难以保障其准确性。
二是由于深基坑土层的土体样本较为复杂多样,使得其取样工作不够完全,不具备代表性。而相关施工技术人员往往需要对岩层及土层进行具体考察以后才能制定详细的施工方案,在实际施工当中,部分单位为了降低造价和勘探量从而提高收益,往往严格要求钻孔,使得采样人员在勘探中取得的样本土大多较为随机且不具备代表性,无法全面反映岩层和土层的真实情况,给后续深基坑支护体系的构件带来阻碍。
此外,由于在前期针对深基坑开挖支护所存在的相应空间效益缺乏全面考虑也是阻碍因素之一。常规化传统深基坑开挖支护工作中,设计施工人员通常只参考平面应变这一设计原理,但是这一原理仅限于细长条形基坑,如果是方形深基坑则完全没有作用。这也要求着相关施工设计人员的思维及时调整变化,满足岩土项目施工要求。
三、岩土项目施工中深基坑开挖支护技术的应用
岩土项目施工中合理应用深基坑开挖支护技术,能够为施工安全提供有效保障,有效避免塌方等安全事故的发生。在实际设计及施工过程中,需要综合岩土地质、当地水文情况、深基坑种类、当地降水排水情况、施工季节以及支护结构的使用年限等等各方面因素,进行全面细致的设计,合理化施工。
(一)实现传统设计观念的转型
在打破常规设计观念的束缚,对深基坑支护设计方案进行完善的同时,还能够保障支护系统的稳定有效运行。目前针对深基坑支护结构的设计,相应方法还存在较多不足,大部分设计施工人员仍然比较依赖以往的施工经验,最典型的就是计算土压力时使用库伦和朗肯公式,此外支护桩的计算方法依旧沿用等值梁法也是典型表现之一。而传统式常规计算方式往往会极大的增大深基坑支护结构的实际受力,造成安全隐患,因而从根本上来说需要相关设计施工人员将传统设计观念丢到一边,建立健全将施工监测作为核心内容的动态化设计体系。
(二)完善现有的变量控制设计方法
目前所使用的极限平衡设计法较为常见,计算结果也具备较为重要的参考价值,而相应的由此方法可以明确支护结构设计方案的最终评价因素还在于形变的大小,同时对其强度适应性等一系列因素进行考察。在完善现有变量控制设计方法时,应该将支护结构的变形、支护结构变形的影响以及空间效应向平面效应的转变等作为重点。
(三)对支护结构进行深入研究
对支护结构进行全面掌握,能够从根本上保障支护结构的稳定,同时又能够优化岩土项目施工成本投入。一方面,相关部门需要从我国建筑业的长期发展角度出发,适当加以援助,另一方面也要协助进行支护结构设计方法的推广。另外,相关部门还应该加强岩土项目工程和其他工程之间的工作经验互相借鉴吸收,促进两者互相完善。
(四)对现有的深基坑开挖支护计算方法进行创新完善
随着高层建筑施工的逐渐繁荣,应当在现有的以双排桩、秃顶、组合拱帷幕以及预应力钢筋混凝土多孔板、旋喷土锚等为代表的新型支护结构的基础之上,继续加以创新,不断探索新型深基坑开挖支护计算方法,提高计算结构的准确性。
四、结束语
作为岩土项目施工的重要组成部分,深基坑开挖支护技术的应用,不仅仅包含了建筑工程地质考察、水文考察及工程建筑结构的设计等各个方面,还包含了对力学、水力学、结构力学等相关知识面的设计。在深基坑开挖支护设计及应用的过程中,相关施工设计人员还应该结合实际问题进行具体分析,从而建立健全现有深基坑开挖支护系统,保障施工效率的同时兼顾施工安全。
参考文献:
[1]李勇.深基坑支护设计研究[D].成都理工大学,2012(10)
[2]谢方媛.深基坑开挖变形及稳定性数值模拟研究[D].河北工程大学,2013(05)
[3]丁敏.深基坑支护细部结构优化及应用研究[D].重庆大学,2012(03)
[4]李志成.深基坑开挖支护技术要点及常见问题分析[J].科技风,2012(05)
[5]吴洋.基坑支护的优化设计与应用研究[D].南京大学,2013(05)