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摘要:岩土工程深基坑支护技术在实际工程作业中发挥着重要作用,在此背景下,人们对岩土工程深基坑支护设计的质量要求越来越高。因此,只有科学分析岩土工程深基坑支护中的主要设计问题,并做好应对措施,才能建设出质量达标的深基坑支护工程。为此,本文主要分析了岩土工程中深基坑支护设计。
关键词:岩土工程;深基坑支护;设计
随着社会经济的不断发展,人们物质生活水平的提高,整个社会对岩土工程的建设数量和建设质量都有了更高要求,这使得岩土工程也有了较大发展。岩土工程的特殊性,使得岩土工程施工时,会将地基设计为深基坑的形式,以此来保证建筑物的稳定,这导致,整个社会对基坑支护设计的要求也越来越高。
一、深基坑工程的特征
引起基坑工程的破坏可以是有的基坑周围土压力造成的围护结构失稳或者强度发生破坏,可以是土颗粒失稳发生流沙现象等造成的破坏,又或者是来自周围土体形变引发的问题。深基坑工程相对来说是安全性小、危险系数高同时其又为一个临时工程。深基坑工程对于环境的影响不言而喻,在建设过程中也需要灵活处理各种突发的临时周围环境。为了降低风险、避免发生安全性事故,必须要合理设计深基坑工程,同时加强工程监测。
二、岩土工程基础施工中深基坑支护的分类
从目前我国岩土工程的现状来看,岩土工程一般采用基坑支护方式,按照基坑支护使用性能来分,主要分为三部分内容:挡水系统、挡土系统和支撑系统。在进行深基坑支护施工中,影响支护结构变化的因素有很多,其中包括基坑所处的环境、基坑深度、基坑载荷量等。如果按照基坑支护结构来划分,主要分为四部分内容:地下连接墙支护、深层搅拌桩支护、土钉墙支护和排桩支护。其中土钉墙施工技术在深基坑支护技术之中较为常用,土钉墙的支护结构组成较为简单,一般采用加固土体、混凝土、土钉群等,这种支护结构具有造价低、施工简单方便、柔性高的特点,在抵制地层压力方面的作用也比较好。深基坑深层搅拌桩技术的具体施工方法是:将由石灰、水泥等原材料按照一定比例混合而成的固化剂与软土进行高强度机械搅拌,混合后软土因与固化剂发生化学以及物理反应硬度变大,从而保证桩体、块体的稳固性。地下连续墙是利用人工或者机械在基坑预设的点进行开挖,并按照设计的尺寸挖出单元的沟槽,再将沟槽拉通,通过预制的水泥浆对沟槽壁进行加固处理,然后在下钢筋笼,划分单元浇筑混凝土形成结构钢筋混凝土挡土墙。排桩包括预制混凝土板桩和钢板桩与钢管桩。
三、岩土工程深基坑支护设计问题分析
1、支护设计结构计算与实际受力要求不符
实践表明,个别深基坑支护工程从其极限平衡理论分析,建筑结构安全系数设计较为科学,但在实际生活中却容易遭到破坏。如果系数较小,难以满足结构设计规范。在我国大多数岩土工程深基坑支护设计项目中,由于深基坑坑壁土体处于动力平衡状态,随着建筑物使用周期不断延长,土体结构会变得松弛,一旦土体结构的密实度降低,就会导致结构裂缝、沉降及不规则位移等工程设计问题出现。
2、取样样品无代表性
众所周知,在进行深基坑支护施工时,首先应该对深基坑进行取样,深基坑支护的样品比较复杂,样品无代表性,样品不能真实反映所处区域土质的物理力学特性,从而使得设计的支护结构与实际情况相差很大。因此,要想保证取样的代表性,就必须依据国家规定的取样操作标准进行取样。
3、未能明确深基坑边坡堆载
基坑支护后,有些施工方为了便于后期作业或受制于工程场地条件,将水泥、钢筋模板以及混凝土等作业材料堆放于距离基坑边缘约1m的位置,且在浇筑混凝土过程中,将混凝土灌车放置于深基坑上口线位置处,还有大吨位吊车停放于岩土工程基坑边坡坡顶部位。因此,以上不合理的工程结构组织设计,会导致在实际作业过程中引发相关安全事故。一旦基坑边坡所能承受的压力负荷超限,就会引发结构变形、地表开裂甚至坍塌事故。
四、岩土工程深基坑支护设计优化
1、深化深基坑支护施工设计理念
在进行深基坑支护施工之前,企业相关的设计人员都会对深基坑支护结构进行一个全面的设计,在设计时一定要遵守朗肯理论和库伦理论。与此同时,在进行支护桩计算时,由于施工质量的问题,总是会遇到计算结果偏差的可能性。因此,建筑企业要想提高深化深基坑支护施工质量,就应该不断深化深基坑支护施工设计理念,并重点研究岩土变化规律,根据施工情况设计出完善的施工计划,从而保证施工的进度和质量。
2、支护结构设计
近年来,深基坑支护结构已逐步向着综合化的方向发展。也就是说,临时支护结构和永久支护结构的结合,受力结构和水工结构的结合,基坑开挖方法和支护结构的结合逐渐实现。这样,深基坑支护结构的受力越来越复杂,因此需要引入一种新型的支护结构计算方法。此外,考虑支护结构工程是一个系统的、全面的工程开挖,涉及范围广,不仅包括施工技术和施工管理,包括工程地质、水文地质、建筑材料、工程结构等。同时,它是一个综合性的课题,包括材料科学、土力学、水力学和结构力学等。因此,设计者应采用先进的计算方法的支撑结构,合理控制深基坑支护的各个方面,从而保证基坑设计的安全、可靠和经济性。
结语
近年来,随着岩土工程施工强度不断加大,在实际岩土工程施工当中,基坑支护工程复杂性比较高,相应的支护技术也越来越先进,由于深基坑支护难度的不断提升,必须加大深基坑支护设计方法研究力度。随着工程支护难度的不断加大,深基坑支护结构也得到了创新和完善,深基坑支护设计也在不断的完善与创新,为此,本文从深基坑特征、支护结构入手,重点分析了当前岩土工程深基坑支护设计的问题及优化措施,仅供参考。
参考文献
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