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摘要:深基坑支护与岩土工程勘察技术相结合,二者相辅相成。深基坑支护直接关系到整个施工进度,岩土工程勘察收集和整理的岩土工程资料是深基坑支护质量的前提参考依据。因此,了解和界定深基坑支护和岩土工程勘察技术规范标准,是提高施工整体效率和保障自身质量的关键。本文论述了深基坑支护设计与岩土工程勘察技术的结合。
关键词: 深基坑支护设计;岩土勘察技术;结合情况
1、深基坑支护中岩土勘察的重要性
(1)提高深基坑支护的质量和安全性。在实际施工中,通常需要在岩土工程勘察的前期进行深入的研究和分析,并以岩土工程勘察资料为指导,控制基坑开挖和后续施工,避免盲目开挖保证岩层不被破坏,使深基坑施工条件趋于理想,提高支护安全水平。同时,根据岩土工程勘察资料,施工人员可以对深基坑施工中可能存在的各种因素进行估计,事先制定好方案,并对地下水进行处理,以保证施工质量和安全。(2)优化深基坑支护设计与施工方案。综合、准确的岩土工程勘察资料可为深基坑支护设计方案的优化提供可靠的数据支持,对以后的施工具有积极的推动作用。
2、基坑的支护设计
在经过实地考察以后, 就是开始设计工作, 在设计工作时,有几个注意事项: ①要保证设计的支护的安全性, 安全是第一位的, 施工事故的造成主要是设计的不合理造成的[2] 。②要保证支护的经济型, 这个是有条件的, 要求节约的同时不能减少它的安全性。③要兼顾工程施工, 这里还是有一个前提, 就是不能减少安全性来兼顾施工。从这些注意情况来看, 支护的设计重心就是安全, 一定要把安全问题放在首位。
3、岩土工程及软质岩石基坑的勘察要点
岩土工程这个概念是早年外国提出的一个技术体系, 这种体系的提出是根据以前的土木工程为基础创建的, 因此也被后人称为地质技术工程, 这门科学主要讲岩体和土质工程, 在现在的土木工程中有很重要的地位。(1)岩土工程的条件。基坑的场地地层划分比较简单, 主要是在表层的杂填土层, 在这一层中, 主要包含了泥灰岩、砂质岩层和泥质砂层等。(2) 勘察工作的布工原则。在勘察的深度中, 一般情况下是考虑开挖深度的 2 倍来勘察。这样的勘察是有条件限制的, 要考虑基坑侧壁稳定性和稳定计算以及支护设计。如果在勘察中场地比较小, 无法开展工作时, 就要优先考虑场地原因, 还要开展边界以外的调查以及收集有用数据。勘察的方法一般采用钻探的方法进行, 这时就要开展过程调查和土工试验工作。(3) 岩土工程条件分析。在岩层工程条件分析时, 要保证资料的完整, 这些资料主要有地层的结构、地层的分布特点、水文地质条件和岩土的腐蚀性。把这些资料整合起来用科学的方法进行判断, 这一步分析工作是非常重要的, 它关系到支护方法的选择, 基坑的安全稳定性, 最重要的还是内力变形计算工作不可缺少的资料。(4)基坑边坡稳定性评价。评价工作的目的主要是考虑岩土工程内部因素, 也考虑外部因素, 要同时开展, 不能只评价一种因素。对内部因素评价主要包括地层结构、浸水分布特点、水文地质、基坑侧壁岩石、岩石开挖与浸水。外部评价主要包括外部环境、外来水体等因素分析。(5) 基坑不稳定的因素。边坡下滑主要有两原因, 一是边坡土质的原因, 二是外部环境影响的原因。
4、深基坑支护设计存在的问题和对策
基坑取样是设计人员对地基土体科学分析和选择支护结构参数提供依据的前提,基坑开挖设计人员对土样的随机选择势必会带来一定的片面性,加之地质结构的复杂性,若不能综合全面取样,势必会使得支护结构设计偏移实际应用。力学参数的选择不合理主要是基坑开挖中外界地质条件发生变化,但在计算土压力时,设计施工人员无法按照实时和改变后的参数进行调整造成的,加之支护结构形式的选择和施工工艺的实施会改变相应的参数,这就形成力学参数选择的不合理性。边坡堆载问题受现场施工的影响较大,在支护完成后的基坑附近,施工单位不加强施工管理势必会大大降低基坑边坡的压力,从而形成较大的现场变形,甚至引发坍塌等安全事故。基坑空间效应问题主要指的是深基坑开挖过程中的边坡失稳问题,针对细长基坑的开挖空间问题,设计人员需要按照平面应变的原则进行支护结构的调整,从而避免空间效应问题的发生。在深基坑开挖过程中需要不断更新设计理念,尽可能避免之前的根据现场的施工数据进行设计计算方法的套用,建立统一的支护结构设计规范和形成精确的计算方法的体系才能形成理论与实际相结合的深基坑支护结构理论,从而设计出更科学合理的深基坑支护结构。对深基坑支护设计方法的研究要确保基坑边坡的变形观测合理性,在支护设计中,需要对相关监测数据进行分析,制定出合理的措施避免基坑沉降变形,设计人员确保方案设计的科学合理并经过专家的论证方可有效降低造价,最终确保技术的安全可靠。由于深基坑工程施工的工艺复杂,设计人员需要综合考虑施工安全和造价、工期等问题,理论联系实际并进行辩证对待方可对周围环境进行科学地判断。做好支护结构前期的试验工作是降低投资成本的前提和基础,在实验室进行模拟试验后再进行结构的设计不仅能给实际工程提供良好的测试数据积累,还能避免实际工程与理论存在的差异,为树立起全新的计算方法提供了理论支持。支护结构的计算方法需要结合临时支护和永久支护的综合条件,以水力结构与受力结构相结合,由于基坑开挖支护技术是一项系统全面的工程,涉及施工管理和各项工艺,工程水文地质和建筑材料等,工程结构和工程地质条件是土力学、水力学和材料学的有机结合,设计人员在支护结构计算方法的选择上,需要合理控制基坑支护的各个环节,只有如此才能真正做到支护设计方案的安全可靠性。首先,对于深基坑工程的支护技术,今后的发展趋势是以灵活方便的小型地下挖土机械设备代替人工开挖,不仅可以加快施工效率还能实现对人员安全的把控;其次,对于地下环境复杂的大面积和高深度的基坑开挖与支护技术来说,采用两墙合一逆作法不仅能缩短施工工期还能极大降低工程的造价成本,但是鉴于逆作法对承载力的要求稍微严格,只能一柱多桩地操作,这无疑会增加施工的难度,只有努力研究增强单桩的承载力,才可以逐漸将一柱多桩变为一柱一桩,增加上部施工的速度和加快施工工期;最后,由土钉支护带来的混凝土喷射技术的发展将湿式喷射混凝土逐渐提升日程,它不仅可以减少回弹量还能有效确保对环境的保护,配以预应力法减少基坑的变形,对于施工范围内的土体加固和基坑底部的支护都具有较好的效果。
5、结束语
总而言之, 随着社会经济与科学技术的飞速发展,我国城市化进程不断推进,各种工程项目的复杂性越来越高,对工程项目的质量和安全性也提出了更高的要求。
参考文献:
[1]柳斌.岩土勘察技术与深基坑的支护设计初探[J].江西建材,2017(07):234+239.
[2]陈光辉,王书豪.浅议深基坑的支护设计与岩土勘察技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017(04):229-230.
[3]何炜军.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2016(36):77-78.
(作者单位:广西有色勘察设计研究院)
关键词: 深基坑支护设计;岩土勘察技术;结合情况
1、深基坑支护中岩土勘察的重要性
(1)提高深基坑支护的质量和安全性。在实际施工中,通常需要在岩土工程勘察的前期进行深入的研究和分析,并以岩土工程勘察资料为指导,控制基坑开挖和后续施工,避免盲目开挖保证岩层不被破坏,使深基坑施工条件趋于理想,提高支护安全水平。同时,根据岩土工程勘察资料,施工人员可以对深基坑施工中可能存在的各种因素进行估计,事先制定好方案,并对地下水进行处理,以保证施工质量和安全。(2)优化深基坑支护设计与施工方案。综合、准确的岩土工程勘察资料可为深基坑支护设计方案的优化提供可靠的数据支持,对以后的施工具有积极的推动作用。
2、基坑的支护设计
在经过实地考察以后, 就是开始设计工作, 在设计工作时,有几个注意事项: ①要保证设计的支护的安全性, 安全是第一位的, 施工事故的造成主要是设计的不合理造成的[2] 。②要保证支护的经济型, 这个是有条件的, 要求节约的同时不能减少它的安全性。③要兼顾工程施工, 这里还是有一个前提, 就是不能减少安全性来兼顾施工。从这些注意情况来看, 支护的设计重心就是安全, 一定要把安全问题放在首位。
3、岩土工程及软质岩石基坑的勘察要点
岩土工程这个概念是早年外国提出的一个技术体系, 这种体系的提出是根据以前的土木工程为基础创建的, 因此也被后人称为地质技术工程, 这门科学主要讲岩体和土质工程, 在现在的土木工程中有很重要的地位。(1)岩土工程的条件。基坑的场地地层划分比较简单, 主要是在表层的杂填土层, 在这一层中, 主要包含了泥灰岩、砂质岩层和泥质砂层等。(2) 勘察工作的布工原则。在勘察的深度中, 一般情况下是考虑开挖深度的 2 倍来勘察。这样的勘察是有条件限制的, 要考虑基坑侧壁稳定性和稳定计算以及支护设计。如果在勘察中场地比较小, 无法开展工作时, 就要优先考虑场地原因, 还要开展边界以外的调查以及收集有用数据。勘察的方法一般采用钻探的方法进行, 这时就要开展过程调查和土工试验工作。(3) 岩土工程条件分析。在岩层工程条件分析时, 要保证资料的完整, 这些资料主要有地层的结构、地层的分布特点、水文地质条件和岩土的腐蚀性。把这些资料整合起来用科学的方法进行判断, 这一步分析工作是非常重要的, 它关系到支护方法的选择, 基坑的安全稳定性, 最重要的还是内力变形计算工作不可缺少的资料。(4)基坑边坡稳定性评价。评价工作的目的主要是考虑岩土工程内部因素, 也考虑外部因素, 要同时开展, 不能只评价一种因素。对内部因素评价主要包括地层结构、浸水分布特点、水文地质、基坑侧壁岩石、岩石开挖与浸水。外部评价主要包括外部环境、外来水体等因素分析。(5) 基坑不稳定的因素。边坡下滑主要有两原因, 一是边坡土质的原因, 二是外部环境影响的原因。
4、深基坑支护设计存在的问题和对策
基坑取样是设计人员对地基土体科学分析和选择支护结构参数提供依据的前提,基坑开挖设计人员对土样的随机选择势必会带来一定的片面性,加之地质结构的复杂性,若不能综合全面取样,势必会使得支护结构设计偏移实际应用。力学参数的选择不合理主要是基坑开挖中外界地质条件发生变化,但在计算土压力时,设计施工人员无法按照实时和改变后的参数进行调整造成的,加之支护结构形式的选择和施工工艺的实施会改变相应的参数,这就形成力学参数选择的不合理性。边坡堆载问题受现场施工的影响较大,在支护完成后的基坑附近,施工单位不加强施工管理势必会大大降低基坑边坡的压力,从而形成较大的现场变形,甚至引发坍塌等安全事故。基坑空间效应问题主要指的是深基坑开挖过程中的边坡失稳问题,针对细长基坑的开挖空间问题,设计人员需要按照平面应变的原则进行支护结构的调整,从而避免空间效应问题的发生。在深基坑开挖过程中需要不断更新设计理念,尽可能避免之前的根据现场的施工数据进行设计计算方法的套用,建立统一的支护结构设计规范和形成精确的计算方法的体系才能形成理论与实际相结合的深基坑支护结构理论,从而设计出更科学合理的深基坑支护结构。对深基坑支护设计方法的研究要确保基坑边坡的变形观测合理性,在支护设计中,需要对相关监测数据进行分析,制定出合理的措施避免基坑沉降变形,设计人员确保方案设计的科学合理并经过专家的论证方可有效降低造价,最终确保技术的安全可靠。由于深基坑工程施工的工艺复杂,设计人员需要综合考虑施工安全和造价、工期等问题,理论联系实际并进行辩证对待方可对周围环境进行科学地判断。做好支护结构前期的试验工作是降低投资成本的前提和基础,在实验室进行模拟试验后再进行结构的设计不仅能给实际工程提供良好的测试数据积累,还能避免实际工程与理论存在的差异,为树立起全新的计算方法提供了理论支持。支护结构的计算方法需要结合临时支护和永久支护的综合条件,以水力结构与受力结构相结合,由于基坑开挖支护技术是一项系统全面的工程,涉及施工管理和各项工艺,工程水文地质和建筑材料等,工程结构和工程地质条件是土力学、水力学和材料学的有机结合,设计人员在支护结构计算方法的选择上,需要合理控制基坑支护的各个环节,只有如此才能真正做到支护设计方案的安全可靠性。首先,对于深基坑工程的支护技术,今后的发展趋势是以灵活方便的小型地下挖土机械设备代替人工开挖,不仅可以加快施工效率还能实现对人员安全的把控;其次,对于地下环境复杂的大面积和高深度的基坑开挖与支护技术来说,采用两墙合一逆作法不仅能缩短施工工期还能极大降低工程的造价成本,但是鉴于逆作法对承载力的要求稍微严格,只能一柱多桩地操作,这无疑会增加施工的难度,只有努力研究增强单桩的承载力,才可以逐漸将一柱多桩变为一柱一桩,增加上部施工的速度和加快施工工期;最后,由土钉支护带来的混凝土喷射技术的发展将湿式喷射混凝土逐渐提升日程,它不仅可以减少回弹量还能有效确保对环境的保护,配以预应力法减少基坑的变形,对于施工范围内的土体加固和基坑底部的支护都具有较好的效果。
5、结束语
总而言之, 随着社会经济与科学技术的飞速发展,我国城市化进程不断推进,各种工程项目的复杂性越来越高,对工程项目的质量和安全性也提出了更高的要求。
参考文献:
[1]柳斌.岩土勘察技术与深基坑的支护设计初探[J].江西建材,2017(07):234+239.
[2]陈光辉,王书豪.浅议深基坑的支护设计与岩土勘察技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017(04):229-230.
[3]何炜军.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2016(36):77-78.
(作者单位:广西有色勘察设计研究院)