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摘要:地基是建筑的基礎(chǔ),地基處理是建筑工程施工過程中的第一階段,也是最為重要的階段。建筑工程基坑支護(hù)施工是一種集合了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、水力學(xué)和集土力學(xué)的綜合技術(shù)。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,尤其是房地產(chǎn)市場的飛速前進(jìn),建筑工程數(shù)量越來越多,建筑工程中的基坑支護(hù)技術(shù)也被更加廣泛地應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:建筑工程;基坑支護(hù);難點(diǎn);計(jì)算參數(shù)
隨著高層建筑的廣泛興建,基坑支護(hù)技術(shù)得到了更加深入的發(fā)展,基坑支護(hù)施工雖然是臨時(shí)性施工,但它的施工質(zhì)量直接影響到建筑的安全,影響地下設(shè)施的正常使用。本文通過分析當(dāng)前建筑工程中基坑支護(hù)施工中的問題,理清基坑支護(hù)施工中需要注意的要點(diǎn)和難點(diǎn),提出在基坑支護(hù)中如何抓要點(diǎn)、解難點(diǎn)的方法,以期對建筑工程基坑支護(hù)施工技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展有所幫助。
一、建筑工程基坑支護(hù)施工的現(xiàn)狀和問題
(一)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體物理力學(xué)參數(shù)的選擇問題
目前,國際國內(nèi)還沒有一種統(tǒng)一的對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的精確的計(jì)算方法,加之土體結(jié)構(gòu)的情況十分復(fù)雜,容易隨著環(huán)境的變化而變化,于是在施工之前,難以對施工之中的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行精確計(jì)算?;邮芰τ?jì)算方案目前仍處于摸索階段。土體物理參數(shù)的選擇非常復(fù)雜,主要表現(xiàn)在深基坑開挖之后,支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力受到含水率、粘聚力和內(nèi)摩擦角的影響,不能精確計(jì)算。在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果不能準(zhǔn)確地對低級土體的物理力學(xué)參數(shù)取值,其設(shè)計(jì)結(jié)果將會(huì)受到非常大的影響。土力學(xué)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明,內(nèi)摩擦值的誤差如果是5度,那么最后產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力則不相同,導(dǎo)致的開挖后土體與與原土體的內(nèi)凝聚力差別更大。不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工工藝,選擇不同的土體物理力學(xué)參數(shù)[1]。
(二)基坑支護(hù)土體取樣的代表性問題
對地基土層進(jìn)行取樣分析,是基坑支護(hù)施工的前期階段。支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要土體的物理力學(xué)指標(biāo)作為參考依據(jù)。取樣時(shí),需要按照國家的規(guī)范要求對深基坑開挖區(qū)域進(jìn)行鉆探取樣。為了降低工程造價(jià),同時(shí)減少勘探的工作量,對地基鉆孔往往較少,導(dǎo)致取得的土樣的隨機(jī)性和不完全性較大。由于地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性,所取得的勘探土樣對土層的反映程度受限,最終導(dǎo)致基于地質(zhì)真實(shí)情況的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以產(chǎn)生[2]。
(三)基坑開挖的空間效應(yīng)問題
基坑開挖存在空間效應(yīng)考慮不全的問題?;娱_挖是一個(gè)空間問題。傳統(tǒng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是按照平面應(yīng)變問題設(shè)計(jì)的,這種平面應(yīng)變設(shè)計(jì)對一些細(xì)長條基坑的開挖較適合,但對類似長方形和方形的基坑則不太適合?;娱_挖的實(shí)測資料表明,基坑周邊向基坑內(nèi)的水平位移是中間較大,兩邊較小。長邊的位置最容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)的問題。因此,按照平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)要根據(jù)空間問題的處理進(jìn)行調(diào)整,以期滿足基坑開挖的空間效應(yīng)要求。
(四)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力的問題
目前,支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力存在不相符合的情況?;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算仍然采用極限平衡理論,而支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力卻更為復(fù)雜。工程實(shí)踐顯示,在理論上,支護(hù)結(jié)構(gòu)按照極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù)一般是安全的,但有時(shí)卻發(fā)生破壞。安全系數(shù)小的支護(hù)結(jié)構(gòu),在達(dá)不到規(guī)范要求的情況下,在實(shí)際工程中反而滿足了要求。極限平衡理論的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)屬性和實(shí)際開挖后的土體的冬天屬性之間不能調(diào)和,實(shí)際開挖后的土體會(huì)出現(xiàn)逐漸松弛的情況。隨著時(shí)間推移,土體輕度會(huì)慢慢下降,并會(huì)有一定的變形。在設(shè)計(jì)中,對這一點(diǎn)需要考慮充足[3]。
二、建筑工程基坑支護(hù)施工中的注意事項(xiàng)
(一) 轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念
隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展,雖然在基坑支護(hù)技術(shù)上我國也積累了不少的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對施工過程中的技術(shù)數(shù)據(jù)做了系統(tǒng)的收集,對巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的規(guī)律有了初步的探索,在建立基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新理論和方法方面,打下了一定的基礎(chǔ)。但是,國內(nèi)外在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面至今沒有一種精確的計(jì)算方法,仍然走在探索的道路上。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也沒有在我國形成規(guī)范的規(guī)范。庫倫和朗肯理論仍然是土壓力分布的確定理論,“等值梁法”仍然是支護(hù)樁的計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力相差太大,既不安全也不經(jīng)濟(jì)。因此,
施工人員要從轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念入手,引進(jìn)先進(jìn)的基坑支護(hù)理念,收集有價(jià)值的施工技術(shù)數(shù)據(jù),熟練掌握巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)能承受的力的變化的規(guī)律。要增加基坑支護(hù)技術(shù)的投資量,不斷完善基坑支護(hù)施工的信息,加強(qiáng)科研攻關(guān),時(shí)時(shí)監(jiān)測施工,及時(shí)反饋信息[4]。
(二) 建立變形控制的新的工程設(shè)計(jì)方法
工程設(shè)計(jì)方法是基坑支護(hù)施工的核心,我國目前的基坑支護(hù)施工中,極限平衡原理被廣泛參考,這種方法的局限性較大。這一原理雖能滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求,但對于剛度的要求則不能滿足。剛度不達(dá)標(biāo),基坑支護(hù)工程壓力會(huì)非常大,這種情況會(huì)導(dǎo)致工程變形,施工的質(zhì)量無法保障,甚至?xí)斐晒こ淌鹿?。因此,要艷秋采用科學(xué)的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方法,不僅要考慮工程隊(duì)強(qiáng)度的要求,還要考慮工程對剛度的要求,設(shè)計(jì)人員要充分而全面地考慮基坑支護(hù)工程的地面超載能力以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的承受力方面。
(三) 大力開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究
實(shí)踐是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。我國在基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面至今沒有進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。對成功的基坑支護(hù)施工,不能及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地總結(jié)成功的原因。對于失敗的基坑支護(hù)施工,不能汲取教訓(xùn)。雖然在基坑支護(hù)施工中我國積累了大量的資料,但是科學(xué)的測試數(shù)據(jù)卻很少,影響了對數(shù)據(jù)的分析,不能產(chǎn)生系統(tǒng)的理論。支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)包括了實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)和工程現(xiàn)場試驗(yàn),耗資巨大。然而對于試驗(yàn)后的成功方法,應(yīng)用于于基坑支護(hù)施工后,卻會(huì)節(jié)省基坑支護(hù)施工工程的經(jīng)費(fèi)。所以,實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)和工程現(xiàn)場試驗(yàn)都是必不可少的。通過實(shí)驗(yàn)研究,可以為同種類的基坑支護(hù)施工提高大量可靠的測試數(shù)據(jù),并能夠以此產(chǎn)生新的理論,產(chǎn)生新的方法[5]。
(四) 探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法
基坑支護(hù)施工的技術(shù)發(fā)展,在建筑業(yè)發(fā)展中具有革命性的意義。如今,在成功應(yīng)用了鋼筋混凝土板樁、鋼板樁、地下連接墻、鉆孔灌注樁擋墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)之后,新的支護(hù)結(jié)構(gòu),如土釘、組合拱帷幕、雙排樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板、旋噴土錨等也相繼產(chǎn)生并被應(yīng)用。然而,新型支護(hù)結(jié)構(gòu)形式需要突破計(jì)算模型和簡圖以及設(shè)計(jì)方法的瓶頸。要建立新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法,解決臨時(shí)與永久支護(hù)機(jī)構(gòu)、水結(jié)構(gòu)與受力結(jié)構(gòu)、支護(hù)結(jié)構(gòu)型式與基坑開挖方式的問題,增強(qiáng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合處理能力。
結(jié)語:
基坑支護(hù)施工的技術(shù)對建筑工程的整體質(zhì)量和工程的安全具有重要的影響,所以,對于基坑支護(hù)施工,要引起格外的重視。通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念,建立變形控制的新的設(shè)計(jì)方法,加深基坑支護(hù)的實(shí)驗(yàn)研究,探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)基坑支護(hù)施工的新發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]楊光輝.建筑工程基坑支護(hù)施工中應(yīng)注意的問題[J].江西建材,2014,11:63.
[2]劉永剛.淺析建筑工程基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息,2014,04:62.
[3]邢春田.建筑工程基坑支護(hù)施工中應(yīng)注意的問題[J].民營科技,2012,08:293.
[4]鄧麗萍.淺析建筑工程基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2012,04:41.
[5]劉世贏.淺析建筑工程基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)[J].黑龍江科技信息,2013,07:34