【摘要】近年來,隨著巖土工程深層坑技術(shù)的不斷發(fā)展,深層坑支護(hù)施工技術(shù)向受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)結(jié)合、基坑開挖方式與支護(hù)結(jié)構(gòu)形式結(jié)合、臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合的綜合方式發(fā)展,其作為工程建設(shè)中最為核心的環(huán)節(jié),直接關(guān)系著建筑物安全性,在施工中存在較大影響,如何有效解決該環(huán)節(jié)上存在的施工問題,一直是專家組討論研究的對象。以下根據(jù)我國現(xiàn)狀,簡要分析深基坑支護(hù)存在的問題,并總結(jié)相應(yīng)的調(diào)整措施。
1深基坑支護(hù)現(xiàn)狀
隨著我國綜合國力的提高,越來越多的高層建筑開始出現(xiàn),在有限的土地資源下,高層建筑是城市建筑發(fā)展的未來趨勢,在這樣的時代背景下,對基坑的安全性、穩(wěn)定性要求更為嚴(yán)格。在傳統(tǒng)巖土工程施工中,基坑技術(shù)類型單一,一般通過放坡開挖、人工挖掘方式進(jìn)行,導(dǎo)致基坑深度有限,無法滿足時代需求與高層建筑發(fā)展趨勢。近年來,隨著深基坑支護(hù)技術(shù)的出現(xiàn),有效地解決了傳統(tǒng)基坑存在的問題,取代了傳統(tǒng)基坑,成為巖土工程的核心。目前,隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展,支護(hù)技術(shù)不斷更新、改進(jìn),有效地解決了強(qiáng)度低、工藝單一的局限性,為高層建筑施工創(chuàng)造了先決條件。但由于我國特殊國情,不同地域巖土工程特點不同,即使深基坑支護(hù)技術(shù)替代傳統(tǒng)技術(shù),并取得較為顯著的成績,但在實際施工中同樣存在諸多問題【1】。
2深基坑支護(hù)技術(shù)
隨著深基坑支護(hù)技術(shù)的出現(xiàn),支護(hù)類型的增多,為不同類型巖土工程提供了選擇性。常用的支護(hù)技術(shù)有以下3種:1)地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。其具備防滲性良好、整體性良好、結(jié)構(gòu)剛度大、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點,可應(yīng)對各種復(fù)雜環(huán)境與地理條件,是一種可靠、實用的支護(hù)技術(shù)。當(dāng)在軟土層實施巖土工程、地下管線、周圍相鄰建筑對位移與沉降要求較高時,一般可采用這種支護(hù)結(jié)構(gòu)。其具有可減少工程對環(huán)境的影響、對地質(zhì)條件要求低等優(yōu)點,如進(jìn)入風(fēng)化巖層或遇到砂卵石地層,通?刹捎眠B續(xù)墻支護(hù)技術(shù)。此外,其整體性好、剛度大,可用于超深支護(hù)技術(shù)結(jié)構(gòu),但該支護(hù)技術(shù)對灰漿液的處理工藝復(fù)雜、造價較高。2)深層攪拌支護(hù)。這種支護(hù)方式主要通過機(jī)械裝置將水泥、石灰進(jìn)行攪拌,使其發(fā)生物理與化學(xué)改變,固化砂石、軟土,起到良好的防護(hù)與支護(hù)作用。這種支護(hù)方式更有利于節(jié)省資金,但技術(shù)施工過程相對較為復(fù)雜,一般對7m左右深基坑使用效果更好。3)排樁支護(hù)。通過打孔、挖柱對柱列形式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理,并根據(jù)提前設(shè)計的形式進(jìn)行排列,最終發(fā)揮抵擋沙土的作用。該種支護(hù)方式具有工程資源節(jié)省、工程進(jìn)度較快的優(yōu)點。但這種方式的不足在于必須使用混凝土帽石對2個柱子進(jìn)行固定,達(dá)到整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用,預(yù)防水、沙土的進(jìn)入【2】。對于工程作業(yè)中所產(chǎn)生的泥土,為避免其對支護(hù)設(shè)施造成破壞,必須遠(yuǎn)離支護(hù)設(shè)施,以保證施工作業(yè)人員的安全。同時,為預(yù)防深基坑坍塌,作業(yè)產(chǎn)生的泥土必須遠(yuǎn)離深基坑。深基坑支護(hù)作業(yè)支護(hù)方式,必須根據(jù)深基坑深度進(jìn)行選擇,以確保支護(hù)的有效性與安全性。
3當(dāng)前深基坑支護(hù)存在的不足
3.1支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理
我國是通過極限平衡理論計算深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),但設(shè)計結(jié)果與實際受力存在較大出入。以相關(guān)工程實踐證明:從理論上講深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)匹配極限理論計算安全系數(shù),但在實際工程施工中,受到支護(hù)機(jī)構(gòu)系數(shù)影響,支護(hù)結(jié)構(gòu)與相關(guān)要求存在出入,無法達(dá)到相關(guān)要求。
3.2未充分進(jìn)行深基坑取樣
根據(jù)相關(guān)規(guī)定,巖土工程開展中,需要對地基土層取樣,并充分分析,為深基坑支護(hù)技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持,以確保土體滿足巖土工程相關(guān)物理學(xué)指標(biāo),為支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計做保障。同時,需要根據(jù)國家開挖指標(biāo),對深基坑進(jìn)行鉆探,開挖內(nèi)部,進(jìn)而降低造價,從根本上降低勘察工作量。受到土樣的復(fù)雜性特性影響,土層特性并不能完全憑借土樣評估,導(dǎo)致實際情況與結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不同。
3.3空間效益差異性
深基坑坑內(nèi)位移具有中間大、兩邊小的特性,長邊深基坑坡度穩(wěn)定性相對較差,易造成空間問題。以往巖土工程中,傳統(tǒng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是以設(shè)計平面應(yīng)變進(jìn)行,受多種因素影響,不同形狀深基坑工程設(shè)計存在巨大差異化,對此,必須以平面設(shè)計應(yīng)變方案做參考,科學(xué)、合理調(diào)節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu),滿足開挖空間需求。
3.4支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不準(zhǔn)確
巖土工程安全性與工程質(zhì)量及深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)壓力大小存在必然聯(lián)系,因此,在巖土工程中,我國一直采用朗肯理論與庫倫公式計算土質(zhì)復(fù)雜情況。面對復(fù)雜的深層坑開挖,易受到內(nèi)摩擦角、黏聚力、含水率等諸多因素影響,對于支護(hù)結(jié)構(gòu)實際受力極難進(jìn)行估算,導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)計算與實際受力差異化。有研究指出,內(nèi)摩擦角相差5°的支護(hù)結(jié)構(gòu),承受的主動土壓力有明顯差異,開挖后土體凝聚力與原土體凝聚力不同。因此,施工工藝與支護(hù)結(jié)構(gòu)的差異會影響土體力學(xué)參數(shù)。
4施工技術(shù)措施
4.1強(qiáng)化施工質(zhì)量
巖土工程中,加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)管,做好過程控制是保證深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的關(guān)鍵,通過嚴(yán)格的管理控制措施,及時發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)中存在的隱性、顯性問題,及時采取應(yīng)對措施進(jìn)行糾正補(bǔ)救。對此,首先要加強(qiáng)管理者的監(jiān)管意識,從管理層加強(qiáng)管理制度,確保施工中嚴(yán)格依照設(shè)計方案執(zhí)行,將管理工作落到實處,提高工程質(zhì)量。施工前,需要充分做足準(zhǔn)備,施工人員需要詳細(xì)閱覽圖紙,并熟悉施工流程,依照地質(zhì)資料、施工環(huán)境、圖紙等科學(xué)、合理規(guī)劃施工進(jìn)程,確保巖土工程深基坑支護(hù)的順利完成。巖土工程施工時,需要明確目標(biāo)、了解任務(wù),擺放好錨桿位置,型號、數(shù)量、長度設(shè)計合理,適當(dāng)增加放坡系數(shù)、擴(kuò)張鋼筋范圍等,保證對工程的審核。堅持深基坑支護(hù)、巖土工程開挖分段、分層進(jìn)行。將設(shè)計方案、土方具體開挖方法、開挖順序等有效結(jié)合,依照相關(guān)原則,避免出現(xiàn)違規(guī)開挖的情況,影響工程質(zhì)量,從根本上提高深基坑支護(hù)工程施工質(zhì)量。
4.2加強(qiáng)變形觀測力度
深基坑支護(hù)的主要變形觀測包括:基坑邊坡變形觀測、地下管線變形觀測、周邊建筑變形觀測等。通過具體觀測相關(guān)數(shù)據(jù),對巖土工程支護(hù)設(shè)計中土方開挖的具體情況進(jìn)行詳細(xì)了解。實際施工中土方支護(hù)設(shè)計的具體情況,可通過偏差分析進(jìn)行了解,進(jìn)而及時掌握土方開挖沉降與深坑土體變形影響。施工過程中,需要及時修改設(shè)計偏差數(shù)據(jù),盡早采取應(yīng)對措施,確保施工作業(yè)的順利進(jìn)行。
4.3優(yōu)化設(shè)計理念
我國巖土工程不斷發(fā)展,深基坑支護(hù)技術(shù)發(fā)展空間巨大,在支護(hù)工程設(shè)計理念中,需要隨著巖土變化與實際支護(hù)結(jié)構(gòu)承受力,調(diào)整轉(zhuǎn)變規(guī)律,促使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)一步完善。受到我國實際情況影響,目前,尚無統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范,一般根據(jù)庫倫理論與郎肯理論確定實際土壓分布情況,且引用“等值梁法”計算支護(hù)樁,避免實際設(shè)計與施工方法存在的不足。但受限于郎肯理論影響,實際計算結(jié)果存在不同,導(dǎo)致支護(hù)設(shè)計存在安全性與經(jīng)濟(jì)性問題。在當(dāng)前情形下,需要以生產(chǎn)施工實際情況為基準(zhǔn),制定深基坑支護(hù)設(shè)計方案,將國內(nèi)外先進(jìn)理念引入國內(nèi)設(shè)計理念中,擺脫傳統(tǒng)方法的制約,建立現(xiàn)代化信息動態(tài)設(shè)計體制。
5結(jié)語
目前,巖土工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)仍存在諸多不足之處,如支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、未充分進(jìn)行深基坑取樣、空間效益差異性、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不準(zhǔn)確等,這些因素都會對巖土工程深基坑支護(hù)產(chǎn)生影響。因此,有必要進(jìn)行強(qiáng)化施工措施,在未來的巖土工程深基坑支護(hù)工作中,必須以更高的標(biāo)準(zhǔn)對待,減少施工中的不足之處,提高施工質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
【1】馬麗珠.巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計問題及對策[J].冶金叢刊,2019(12):202-203.
【2】楊文方.巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用探微[J].中國設(shè)備工程,2017(13):210-211.