深基坑支护设计若干问题的探讨
1研究的意义
岩土工程作为土木类一个新出现的且包含多方面专业技术的工程领域和学科,是现代土木工程中最活跃的学科之一,它服务的工程对象有很多,主要有:土建、水利、桥梁、隧道、港口等有关工程。而深基坑工程作为一种新型的岩土工程,已经发展成为城市岩土工程的主要部分之一。基坑支护设计具有综合性,即涉及土力学中典型强度与稳定问题,又包含了变形问题,同时还涉及到土与支护结构的共同作用。深基坑支护的技术在现代的岩土工程中得到了更多的应用。
2深基坑支护的结构 2.1钢筋混凝土板桩
钢板桩是应用于建筑深基坑的支护,具有施工简单、现场作业周期短等特点,是一种投资性的经济支护方法。在基坑的设计中有着广泛的应用,但由于钢板桩本身柔性大,而且钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,因此在一些大城市,基坑支护会受到一定的,此外基坑支护的制作成本较高,在现代的建筑中的使用大大减少。
2.2地下连续墙
地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体,具有整体刚度大和防渗性好的特点,其适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境,尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况。因此地下连续墙在我国的地下建筑工程中得到广泛的应用,地下墙在施工工艺上采用逆作法施工,减少了对环境的负面影响。
2.3柱列式灌注桩、排桩支护
柱列式灌注桩的布置主要是:桩与柱之间有一定的距离,而且柱列式灌注桩作为挡土围护结构有着很好的刚度从而减少工程的成本,也有利于施工的进行,为防止地下水夹带土体颗粒从空隙流入坑内,需要在桩间或桩背采用高压注浆的方法。
2.4土钉墙支护
土钉墙支护结构是一边开挖基坑的同时在土坡面上铺设钢筋网,并通过喷射混凝土形成混凝土面板,从而形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。这个方法适用于在地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、雜填土。
3 深基坑工程的主要特点及存在的主要问题 3.1深基坑工程的主要特点 (1)基坑围护的方法多
比如人工挖坑桩、预制桩、深层搅拌桩、地下连续墙、图钉墙等等的方法,这些方法被应用在各个领域,更好的促进了深基坑支护运行,推动了岩土工程的进步,进而促进了建筑领域的发展。
(2)基坑挖护的技术高超
为了利于施工的需要,当前深基坑支护开挖的技术得到大大的提升,深基坑支护的技术达到了深、快、大的特点,计算方法精确、安全系数高,便于施工者进行地下开采。
3.2深基坑工程存在的问题 (1)深基坑支护的事故较多
一些施工的施工质量低,容易出现计算方法不精确,参数值错误等问题,同时在施工的过程中,工程设计缺陷多、隐患大、安全储备低,从而导致发生严重的工程事故。
(2)施工混乱,管理不力
在施工的过程中,对技术要求不严格,而且在人力、物力等基本资源的方面过于松弛,很多领导者片面的追求利益,随意更改工程的设计,较低安全系数。另外在管理方面,对施工人员要求过低,技术不合格的人太多。导致管理不当。出现无法避免的问题。
(3)质量检验不合格
很多施工者在对基坑支护结构的设计过程中没有精心策划,导致质量检测没有规定的要求。此外,没有针对基坑支护工程特点建立竣工验收的质量管理体系,检测部门资质混乱。工作人员的工作不到位。
(4)深基坑工程缺乏科学性
基坑工程在施工中的勘察工作要求严格,但许多勘察单位常常忽略对基坑环境地质的勘察,专门针对基坑的工程地质及水文地质的勘察力度不够,各种实际性的参考数据缺乏科学性或不符合现场实际情况,从而给施工带来很多问题。
4深基坑支护的设计方法 4.1设计的计算
基坑围护体的计算通常采用增量法计算原理。土的 c/值均采用固结快剪指标,岩石的c/值采用勘察单位提供的指标。土压力、岩石压力计算采用规范提供的计算公式;水压力计算忽略浅层滞水、仅考虑基岩面以下承压水的作用。围护体变形、内力计算和各项稳定验算均采用水土分算原则,计算中地面超载原则上取 20kPa。在支撑体系的计算中,将支撑与围檩作为整体,按平面杆系进行内力、变形分析。
4.2变形控制及施工保障 (1)深基坑的井点降水
基坑在开挖前,需要将坑内的地下水位降低并排除干净,从而提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形程度,减少坑底土体的隆起。另外基坑降水必须在坑内设置观察孔,并在坑外设地面沉降观察点和回灌井,必要时应采取回灌措施。从而有力的防止因围护墙渗漏水而使坑外四周的地下水位也下降,造成对其坑周边的管线、道路及建筑物的破坏。基坑开发应该有浅入深,不要抽水过深引起地面明显沉降,也不要抽水过浅危及坑底安全。
(2)深基坑内外必要的土体加固
深基坑内外土体加固是深基坑工程中不可缺失的一部分,是一项重要的技术。深基坑内外土体加固的目的主要是通过加固来改变软弱土层的土体结构和含水率进而提高土地的强度,增强基坑的整体的稳定性,减少围护墙的变形程度。通过加固后使得基坑实施得到保证,能够使得施工安全进行。
(3)合理确定施工的时间安排
在施工的前期,要做好对施工工程的时间安排,减少深基坑暴漏的时间,尽量不要过长,当基坑分段挖至设计标高后,必须马上安排人工进行整修,并迅速浇筑垫层砼,进一步减少基坑变形值。在相应的施工结构层的设计中,建立受力平衡体系,从而更好的控制基坑的变形。
(4)加强对基坑开挖施工的监控力度
基坑开挖是信息化施工常用的一种方法,可以直观的反映基坑施工的工作情况。在基坑开挖的施工中,工作人员要时刻监测施工过程,能及时准确地发现施工过程中存在的问题,进而能及时准确地调整施工步骤,并采取相应的正确对策,以达到有效控制基坑变形,确保基坑开挖安全的问题。
4.3基坑支护的事后控制 (1)接头防漏控制
在地下连续墙方法的施工后,容易导致槽段接头防水薄弱,会影响到后序防水层及结构内衬的施工,因此为了确保地下连续墙在施工后能够顺利与基坑内外水源联系,在施工过程中要及其注意接头处的基面的处理和控制。
(2)砼绕流控制
在锁口管吊放时要严格注意位置的精确性,放好后及时填土。对成槽垂直度达到精确性。如果发现有绕流现象,采用钻机进行清理,避免施工的麻烦。
总结
本文主要结合近年来一些对基坑支护的设计与施工的研究,阐述了深基支护设计的理念、研究内容、存在的一些问题,提出了自己的观点并给出一些建议。近些年来,基坑支护的设计被应用到建筑领域的各个方面,深基坑护设计成为岩土工程的一个重要部分。因此在施工的过程中应该合理的采用相关的技术,将施工技术和基坑支护技术结合起来,推动信息化施工技术的发展。加大其在我国建筑领域的发展力度,提升我国岩土工程的应用。
参考文献
[1]刘宗仁主编.基坑工程[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008 [2]熊智彪主编.建筑基坑支护[M].北京:中国建筑工业出版社,2008 [3]丁克胜主编.土木工程施工[M].武汉:华中科技大学出版社,2008