【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,促進(jìn)了我國的工程建設(shè)事業(yè)高速的進(jìn)步。在工程建設(shè)事業(yè)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是巖土工程的基坑工作,這是一項(xiàng)具有綜合性的設(shè)計(jì)工作,主要是通過使用科學(xué)的基坑手段和技術(shù)來調(diào)查整個(gè)建筑工程的場(chǎng)地施工情況。本文主要是分析巖土工程基坑以及設(shè)計(jì)工作存在的特點(diǎn)和存在的問題,對(duì)解決措施和設(shè)計(jì)對(duì)策進(jìn)行了科學(xué)的探討,以促進(jìn)巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作的進(jìn)步。
【關(guān)鍵字】巖土工程;基坑設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)工作
在整個(gè)建筑工程建設(shè)開始之前需要首先根據(jù)相關(guān)的程序進(jìn)行巖土工程的基坑,巖土工程的基坑工作是設(shè)計(jì)工作的前提,同樣是建筑工程進(jìn)行必不可少的條件。工程基坑工作主要是研究施工場(chǎng)地的具體情況是否符合環(huán)境等條件的要求,探究所處的地質(zhì)環(huán)境是否穩(wěn)定,所以巖土工程基坑能力和質(zhì)量的好壞直接的影響到建筑工程的質(zhì)量與成本造價(jià),因此需要重視巖土工程的基坑設(shè)計(jì)工作。
1巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作的特點(diǎn)
巖石和土壤作為工程施工中使用的自然材料,具有一些人工材料不具備的特殊性,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:巖石具有裂隙性和土具有孔隙性兩個(gè)性質(zhì)。第一是土具有孔隙性。土在力學(xué)上的定義是分散結(jié)構(gòu)的物質(zhì),其中具有很多的孔隙。土可以分為飽和狀態(tài)的土和非飽和狀態(tài)的土,飽和狀態(tài)的組成部分是固體和液體兩個(gè)部分,而非飽和狀態(tài)的組成部分是固體、液體和氣體三部分。所以說在土中存在有的壓力主要有孔隙壓力,這種壓力中既有氣壓力也有水壓力。而在非飽和狀態(tài)的土中由孔隙壓力產(chǎn)生的一種基質(zhì)吸力,這種力量與含水量之間呈現(xiàn)的是一種反比例的關(guān)系。如果含水量不斷的增加則會(huì)不斷的減低基質(zhì)吸力,可以看出巖土的基質(zhì)吸力具有不穩(wěn)定的特性。暴雨的天氣中在邊坡位置的花崗巖如有殘余則會(huì)嚴(yán)重的出現(xiàn)淺層滑坡的現(xiàn)象,由于基質(zhì)吸力的不斷下降會(huì)使在雨季中非飽和土易出現(xiàn)事故。對(duì)于飽和土來說孔隙中的水壓力能夠增長(zhǎng),因此地基之間存在不同的承載力以及軟土基坑的穩(wěn)定程度的不相同,不同的加荷速率這些都會(huì)加大基礎(chǔ)沉降速率的差別。第二是巖石的裂隙性,巖石中存在著不同的裂隙,巖石的裂隙性是混凝土不具備的特點(diǎn)。巖石中的裂隙具有各不相同的特點(diǎn),有的具有規(guī)律,有的沒有規(guī)則。其中巖石產(chǎn)生裂隙的原因主要有因?yàn)闃?gòu)造力而產(chǎn)生的構(gòu)造節(jié)理,有因?yàn)槌练e作用形成的層次,還有是因?yàn)樽冑|(zhì)作用形成的劈理等等。巖石中裂隙的概化被稱為巖石的結(jié)構(gòu)面,需要了解結(jié)構(gòu)面的分布等信息科學(xué)的進(jìn)行巖石工程基坑工作。
巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作對(duì)于工程的進(jìn)行具有重要的意義,因?yàn)榻ㄖこ讨械牡鼗邮且豁?xiàng)復(fù)雜的工作,尤其對(duì)高層的建筑來說受力比較復(fù)雜。所以在建筑工程的設(shè)計(jì)工作中需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)適用的原則,保證工程進(jìn)行的安全性,使用先進(jìn)的技術(shù)原理,總結(jié)國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),綜合的考慮工程的建筑使用材料、地質(zhì)情況以及施工場(chǎng)地的條件等信息。
2巖土工程基坑設(shè)計(jì)中存在的問題
建筑工程進(jìn)行巖土工程的基坑設(shè)計(jì)工作的前提是需要充分的了解巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作的情況,分析巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作中存在的問題,并結(jié)合相關(guān)的問題找到科學(xué)的措施加以解決。首先分析在傳統(tǒng)的巖土工程基坑工作中存在的問題,傳統(tǒng)的巖土基坑工作中使用的基坑資料的地質(zhì)化程度較高,這是傳統(tǒng)基坑中存在的重要問題。傳統(tǒng)的工程基坑基本處于一種條塊分割的局面中,這就使得基坑設(shè)計(jì)工作中的兩大部分出現(xiàn)了分散,并且在傳統(tǒng)的巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作中使用的技術(shù)與方法相對(duì)落后,沒有統(tǒng)一的規(guī)定,專業(yè)之間的設(shè)定較為詳細(xì)使得基坑工作與設(shè)計(jì)工作之間出現(xiàn)了脫軌。這就最終導(dǎo)致進(jìn)行巖土工程基坑工作的人員所提供的基坑信息不能夠滿足巖土基坑設(shè)計(jì)人員的要求,并且會(huì)使得巖土基坑設(shè)計(jì)工作人員難以理解,基坑工作和設(shè)計(jì)過程兩者之間不能交流。同時(shí)設(shè)計(jì)工作的人員的專業(yè)知識(shí)局限,導(dǎo)致其難以理解巖土工程基坑的信息,使得最后進(jìn)行的設(shè)計(jì)結(jié)果出現(xiàn)了嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。其次在傳統(tǒng)的巖土工程基坑工作中存在的問題是設(shè)計(jì)工作使用的數(shù)字化的地形圖聯(lián)系少,巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)即地形圖,但是傳統(tǒng)的數(shù)字化的地形圖具有的技術(shù)不夠成熟,使得與設(shè)計(jì)軟件之間不夠匹配,因此影響了設(shè)計(jì)工作的進(jìn)程。最后存在的問題還有巖土工程基坑信息的數(shù)字化技術(shù)使用范圍較小,基坑信息多是文字或者表格這些格式,多是描述性的內(nèi)容,使得巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作人員不容易理解和掌握基坑的信息。
3影響基坑設(shè)計(jì)的因素
3.1外力影響
各種作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的外力并不是始終保持不變的,而它實(shí)際是隨施工環(huán)境、施工工法選擇等不斷變化而變化的。
3.2變形影響
在設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),對(duì)變形的控制是非常重要的。而實(shí)際影響變形的因素卻非常多,如:土體性質(zhì)、地下水位變化、管理水平等都是支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的主要原因。
3.3土體性質(zhì)影響
不同層的地基土性質(zhì)并不是一個(gè)常量,這是因?yàn)樵诨拥牟煌恢?、不同施工階段,土體性質(zhì)都有很大的差別。這樣,土體對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用力也相應(yīng)的在發(fā)生著變化。
4巖土工程基坑及設(shè)計(jì)措施的優(yōu)化
巖土工程的基坑工作主要可以將其分為三個(gè)部分的工作。第一是進(jìn)行初始的基坑工作,這部分的工作主要是進(jìn)行所需的地質(zhì)、地形、地貌以及施工場(chǎng)地周邊的條件等資料的收集工作,對(duì)這些條件進(jìn)行充分的了解和掌握。第二階段是收集原始的資料,需要注意的是首先要詳細(xì)的劃分室外的地層,這樣有利于科學(xué)的整理所需的工程資料;其次是需要根據(jù)相關(guān)的要求和原則測(cè)試原始的位置;最后是需要注意科學(xué)的對(duì)地下水位進(jìn)行觀測(cè)。第三是巖土工程基坑工作的最后一個(gè)步驟,即需要在室內(nèi)進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn),因?yàn)橹挥型ㄟ^在室內(nèi)進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)工作才能夠科學(xué)的測(cè)定出正確的巖土中的物理力學(xué)方面的特殊性質(zhì)。
對(duì)巖土工程的基坑設(shè)計(jì)工作可以使用先進(jìn)的數(shù)字化的基坑技術(shù),以提高基坑和設(shè)計(jì)工作之間的聯(lián)系,促進(jìn)我國巖土工程基坑工作的不斷發(fā)展和進(jìn)步。數(shù)字化的巖土基坑技術(shù)主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代的測(cè)繪技術(shù)、CAD技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)這些先進(jìn)的技術(shù)將工程中使用的數(shù)據(jù)信息科學(xué)的進(jìn)行結(jié)合。使用數(shù)字化的巖土工程的基坑技術(shù)主要是使用CAD技術(shù)將傳統(tǒng)手動(dòng)的方式代替,通過使用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)施實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的圖文處理工作以及信息處理的數(shù)字化程度,同時(shí)能夠使巖土工程基坑的信息采集信息化程度加強(qiáng),最終促進(jìn)巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作的專業(yè)化與智能化。傳統(tǒng)的巖土工程基坑技術(shù)對(duì)信息和資料的分析工作主要是集中在靜態(tài)手段的分析,使用靜態(tài)的分析方法不能合理的分析空間變化的現(xiàn)象和規(guī)律,造成設(shè)計(jì)工作使人難以正確的進(jìn)行理解。所以需要使用數(shù)字化的巖土工程的基坑技術(shù),使用這種技術(shù)不僅能夠科學(xué)的將所要基坑地區(qū)的地形特征、地貌特征、地下水、底層結(jié)構(gòu)以及巖土的地質(zhì)作用等反映出來,同時(shí)還能夠幫助對(duì)巖土工程基坑的信息進(jìn)行正確的理解和評(píng)價(jià),并為巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)的信息。
5總結(jié)
總而言之,巖土工程的基坑工作是進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的重要條件和基礎(chǔ),因此需要在進(jìn)行巖土工程的基坑過程中,根據(jù)具體的施工規(guī)則保證基坑結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性,及時(shí)解決在基坑過程中遇到的問題,使用先進(jìn)的數(shù)字化手段優(yōu)化基坑的技術(shù),充分的保證巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。
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