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【摘要】近年来,随着我国建筑行业快速发展,使得建筑工程质量成为社会主要关注的话题之一,在开挖建筑基坑过程中深基坑所起到的支护作用对施工工作是十分重要的,但由于深基坑的支护工作还受到支护设计结构的影响,不合理的设计而导致的基坑坍塌,支护桩断裂等问题也会出现。为了能够有效防止这些问题的发生,本文通过对深基坑支护在建筑中进行不断优化,希望能为相关工作人员提供帮助。
【关键词】深基坑;支护;建筑;优化;设计;应用
深基坑的支护工作主要是为了能够提高建筑工程结构的稳定性,在整个施工过程中起着重要的作用,尤其在建筑工程施工过程中,如果深基坑的支护环节过于简单,或者支护结构设计过程出现一些问题,则会导致整个建筑结构存在安全隐患。近年来,随着社会经济技术的发展,我国在建筑深基坑支护方面取得了不错的成绩,但是仍面临一些问题,比如支护设计过于保守、传统,使得导致施工的成本较大,甚至出现浪费问题比较严重。由于目前我国在深基坑支护环节过程中的技术还不够完善和成熟,因此需要对升级更的支护技术进行优化和改造。
1、建筑的深基坑支护工程
人口增加以及社会城市化进程的加快,使得人们所利用的地下空间压力也比较大,传统的基坑开挖一般都会导致基坑两侧的土体向一定方向推移,坑底的土发生隆起,甚至会导致周围的建筑设施,比如住宅、道路以及地下预埋电缆等出现一定程度的损坏。在计算支护结构的内力过程中需要解决的问题是支护结构上承载的电荷,一般情况下,作用于结构上层的压力被称为支护结构所承受的静载荷,而动载荷主要是包括结构上以土体为介质传导的压力。当前我们在计算深基坑支护结构的土体变形和结构内力的方法,主要有土抗力,有限元,极限平衡这三种方法,但这三种方法针对不同的建筑实际情况进行选择,其中有限元法由于土体的模型以及土抗力的相关参数无法准确判断,因此很难保证最后运算出的结果的准确性。此外,由于土抗法所计算的模型比较直观,而且能够根据实际建筑所受力情况进行计算,运用弹性杆系的有限元法所计算出来的误差是比较小的,因此这种方法备受建筑工程青睐,而极限平衡法是一种比较粗略的估算方法,由于受力比较简单,因此受影响的因素比较少,最终所获得的计算结果精确度较差。很难实现工程设计的有关标准。因此,近年来很少有工程建筑使用该方式
2、常见的深基坑支护结构类型
深基坑挡土技术实际上就是用土钉墙柱支护结构,在实际建筑设计过程中,这种支护方式是相对简单的,因此在很多高层建筑的深基坑建筑设计项目中,这种方式得到了广泛的利用。土钉墙支护的原理主要是当深基坑和土钉周围的土相互接触的过程中,能够跟土质的团体形成一个组合体,当人为或者未知的自然因素是深基坑的周围发生边坡滑动的变化时,土钉墙能够起到一定的防护作用,在进行深基坑的边坡防护过程中,土钉墙支护不但能够有效提升边坡的稳定性,同时能够加固两侧的边坡土,在合理的图钉间距之下,通过提高土层的硬度,能够有效提升边坡的承载力。除此之外,深基坑桩采用的大多是连续墙的支护方式,该方式的整体性比较好,而且在实际建设过程中具备的防渗漏效应也比较明显,因此在深层土壤的地基支护过程中也广泛利用连续墙的支护方式。由于地下水位中的黏土软度较高,在很多深基坑中属于特殊的情况,需要采取特殊措施进行应对,或者有的土层沙石硬度较低,黏土的硬度也没有达到所需要的硬度,在这种情况下,要想能够实现预期效果,需要提升建筑施工地级以上的稳定型,再选择砂石过程中需要选择一些防水性较好的建筑材料,从而能够实现硬度方面的要求。在深基坑的支护中其钢筋混凝土的土土排桩布置,在采用排桩围护的过程中,可以按照有关规定进行布局,员工在施工过程中需要特别注意,对于混凝土的灌注和挖孔环节,地基支护的挡土结构是以粘土作为基础的,地基支护中密疏排布和与桩之间的距离是关键,是需要相关人员注意的,要根据不同的地基地形来选择合适的排布方式。
3、对建筑深基坑支护的优化方案
在实际的墙体作业过程中,影响土钉墙支护结构的因素主要是土钉的长度和倾角,再对钉墙支护作业中相关人员需要将土钉墙的支护,倾角控制在一定的范围内,必须意识到土钉倾角的量度重要性。运用土钉墙的方式减少土钉的受力差距。同时工作人员还需要明确土钉的实际作用,通过将土钉和土质进行结合来提升土地的硬度。为了能够确保土钉墙支护结构的问题性,在设计深基坑支护过程中,工作人员需要不断完善变量方案,在实际的支护作业中,变量是土钉墙的核心设计环节,影响变量的主要因素土钉的长度,直径,孔径,以及竖向间距等。工作人员需要根据实际情况来优化土钉之间的系统参数,根据计划方案对施工的各个环节进行有效分解,根据土钉墙的支护方式,推导出相应的水平分力值,但是在基坑工作中需要面临地下水的问题,工作人员应当确保土质的联系和地下水位的识别,不断突破技术运用,不同的基坑开挖方式保证基坑的稳定性,做好降水,排水的工作,提高项目的质量。
由于土钉墙支护结构主要受到图钉倾角,长度,间距的影响,因此在对于图钉墙,支护结构优化设计中,需要确保土钉的倾角控制在十度左右,如果土钉顺着支护竖直方向的内力相差显著,原因主要是因为中间两头内力差距明显,土钉墙在使用过程中土钉在顺着支护竖向方向的内力相差明顯,一般情况下,中间大两头小,而如果土钉太短,那么土钉尾部和外部的地表有可能会出现破裂,甚至导致基坑失去稳定性,因此,土钉的长度最好控制在0.5到1.2h之间,土钉主要就是为了让土地和钉子能够进行有效结合,由于间距过大,也会影响土钉的强度。除此之外,在设计过程中,土钉墙的支护方面主要以土钉墙的造价作为参考,影响较大的函数主要是土钉的长度,孔径,直径等,需要做好这几个因素方面的优化设计工作。
小结:
本文我们通过深基坑结构的介绍,可知土钉墙支护地下连续墙支护,排桩围护,这些都包括在深基坑结构过程中,在深基坑的建筑工作中,工作人员需要根据建筑的实际情况,对基坑支护进行优化设计,不仅能够有效提升基坑支护的稳定性,提高工程质量,同时能够为整个建筑企业带来很好的经济,社会效益,有利于我国建筑企业实现持续性发展。
参考文献:
[1]谢琳.复杂条件下的深基坑支护设计选型研究及实例分析[J].广东土木与建筑,2018,25(01):1-3+35.
[2]郭跃.复杂场地条件下的软土深基坑支护设计与实践[J].浙江建筑,2017,34(06):19-22+39.
[3]黄国海.建筑深基坑支护优化设计分析[J].工程建设与设计,2017(20):11-12.
[4]隋倩倩,王彬,孙晶,方高峰.建筑深基坑支护优化设计研究及应用[J].绿色环保建材,2017(10):84.
【关键词】深基坑;支护;建筑;优化;设计;应用
深基坑的支护工作主要是为了能够提高建筑工程结构的稳定性,在整个施工过程中起着重要的作用,尤其在建筑工程施工过程中,如果深基坑的支护环节过于简单,或者支护结构设计过程出现一些问题,则会导致整个建筑结构存在安全隐患。近年来,随着社会经济技术的发展,我国在建筑深基坑支护方面取得了不错的成绩,但是仍面临一些问题,比如支护设计过于保守、传统,使得导致施工的成本较大,甚至出现浪费问题比较严重。由于目前我国在深基坑支护环节过程中的技术还不够完善和成熟,因此需要对升级更的支护技术进行优化和改造。
1、建筑的深基坑支护工程
人口增加以及社会城市化进程的加快,使得人们所利用的地下空间压力也比较大,传统的基坑开挖一般都会导致基坑两侧的土体向一定方向推移,坑底的土发生隆起,甚至会导致周围的建筑设施,比如住宅、道路以及地下预埋电缆等出现一定程度的损坏。在计算支护结构的内力过程中需要解决的问题是支护结构上承载的电荷,一般情况下,作用于结构上层的压力被称为支护结构所承受的静载荷,而动载荷主要是包括结构上以土体为介质传导的压力。当前我们在计算深基坑支护结构的土体变形和结构内力的方法,主要有土抗力,有限元,极限平衡这三种方法,但这三种方法针对不同的建筑实际情况进行选择,其中有限元法由于土体的模型以及土抗力的相关参数无法准确判断,因此很难保证最后运算出的结果的准确性。此外,由于土抗法所计算的模型比较直观,而且能够根据实际建筑所受力情况进行计算,运用弹性杆系的有限元法所计算出来的误差是比较小的,因此这种方法备受建筑工程青睐,而极限平衡法是一种比较粗略的估算方法,由于受力比较简单,因此受影响的因素比较少,最终所获得的计算结果精确度较差。很难实现工程设计的有关标准。因此,近年来很少有工程建筑使用该方式
2、常见的深基坑支护结构类型
深基坑挡土技术实际上就是用土钉墙柱支护结构,在实际建筑设计过程中,这种支护方式是相对简单的,因此在很多高层建筑的深基坑建筑设计项目中,这种方式得到了广泛的利用。土钉墙支护的原理主要是当深基坑和土钉周围的土相互接触的过程中,能够跟土质的团体形成一个组合体,当人为或者未知的自然因素是深基坑的周围发生边坡滑动的变化时,土钉墙能够起到一定的防护作用,在进行深基坑的边坡防护过程中,土钉墙支护不但能够有效提升边坡的稳定性,同时能够加固两侧的边坡土,在合理的图钉间距之下,通过提高土层的硬度,能够有效提升边坡的承载力。除此之外,深基坑桩采用的大多是连续墙的支护方式,该方式的整体性比较好,而且在实际建设过程中具备的防渗漏效应也比较明显,因此在深层土壤的地基支护过程中也广泛利用连续墙的支护方式。由于地下水位中的黏土软度较高,在很多深基坑中属于特殊的情况,需要采取特殊措施进行应对,或者有的土层沙石硬度较低,黏土的硬度也没有达到所需要的硬度,在这种情况下,要想能够实现预期效果,需要提升建筑施工地级以上的稳定型,再选择砂石过程中需要选择一些防水性较好的建筑材料,从而能够实现硬度方面的要求。在深基坑的支护中其钢筋混凝土的土土排桩布置,在采用排桩围护的过程中,可以按照有关规定进行布局,员工在施工过程中需要特别注意,对于混凝土的灌注和挖孔环节,地基支护的挡土结构是以粘土作为基础的,地基支护中密疏排布和与桩之间的距离是关键,是需要相关人员注意的,要根据不同的地基地形来选择合适的排布方式。
3、对建筑深基坑支护的优化方案
在实际的墙体作业过程中,影响土钉墙支护结构的因素主要是土钉的长度和倾角,再对钉墙支护作业中相关人员需要将土钉墙的支护,倾角控制在一定的范围内,必须意识到土钉倾角的量度重要性。运用土钉墙的方式减少土钉的受力差距。同时工作人员还需要明确土钉的实际作用,通过将土钉和土质进行结合来提升土地的硬度。为了能够确保土钉墙支护结构的问题性,在设计深基坑支护过程中,工作人员需要不断完善变量方案,在实际的支护作业中,变量是土钉墙的核心设计环节,影响变量的主要因素土钉的长度,直径,孔径,以及竖向间距等。工作人员需要根据实际情况来优化土钉之间的系统参数,根据计划方案对施工的各个环节进行有效分解,根据土钉墙的支护方式,推导出相应的水平分力值,但是在基坑工作中需要面临地下水的问题,工作人员应当确保土质的联系和地下水位的识别,不断突破技术运用,不同的基坑开挖方式保证基坑的稳定性,做好降水,排水的工作,提高项目的质量。
由于土钉墙支护结构主要受到图钉倾角,长度,间距的影响,因此在对于图钉墙,支护结构优化设计中,需要确保土钉的倾角控制在十度左右,如果土钉顺着支护竖直方向的内力相差显著,原因主要是因为中间两头内力差距明显,土钉墙在使用过程中土钉在顺着支护竖向方向的内力相差明顯,一般情况下,中间大两头小,而如果土钉太短,那么土钉尾部和外部的地表有可能会出现破裂,甚至导致基坑失去稳定性,因此,土钉的长度最好控制在0.5到1.2h之间,土钉主要就是为了让土地和钉子能够进行有效结合,由于间距过大,也会影响土钉的强度。除此之外,在设计过程中,土钉墙的支护方面主要以土钉墙的造价作为参考,影响较大的函数主要是土钉的长度,孔径,直径等,需要做好这几个因素方面的优化设计工作。
小结:
本文我们通过深基坑结构的介绍,可知土钉墙支护地下连续墙支护,排桩围护,这些都包括在深基坑结构过程中,在深基坑的建筑工作中,工作人员需要根据建筑的实际情况,对基坑支护进行优化设计,不仅能够有效提升基坑支护的稳定性,提高工程质量,同时能够为整个建筑企业带来很好的经济,社会效益,有利于我国建筑企业实现持续性发展。
参考文献:
[1]谢琳.复杂条件下的深基坑支护设计选型研究及实例分析[J].广东土木与建筑,2018,25(01):1-3+35.
[2]郭跃.复杂场地条件下的软土深基坑支护设计与实践[J].浙江建筑,2017,34(06):19-22+39.
[3]黄国海.建筑深基坑支护优化设计分析[J].工程建设与设计,2017(20):11-12.
[4]隋倩倩,王彬,孙晶,方高峰.建筑深基坑支护优化设计研究及应用[J].绿色环保建材,2017(10):84.