陳建
[摘 要]在對深基坑支護進行設計時,必須要將安全放在第一位,減少工程造價。在對巖土進行勘察技術時,必須要對巖土勘察的現(xiàn)場進行具體全面的分析,同時也要對深基坑中的巖土工程特性進行有效的分析,并注意施工中所需要注意的問題,從而保證深基坑工程的順利實施,確保深基坑工程的質量安全。本文就深基坑的支護設計與巖土勘察技術進行全面有效的分析。
[關鍵詞]深基坑;支護設計;巖土工程勘察技術
中圖分類號:TU584.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)09-0021-01
1 深基坑支護設計的重要性
深基坑支護方案的設計是否合理關系到整個深基坑工程施工的成功的成敗與否。在以往一系列的深基坑事故中,由設計原因導致事故比例將近一半,由此可見設計的重要性。支護方案的設計要依據現(xiàn)場的實際情況,根據具體的地質結構,來設計一套切實可行的支護方案,支護方案必須技術上合理,安全上可行,經濟上可行。
2 深基坑支護結構設計要點
2.1 基坑支護結構設計基本要求
基坑支護是一門系統(tǒng)性和綜合性較強的工程,對基坑支護類型選擇前,首先充分認識每一種支護結構的優(yōu)、缺點及在什么樣的條件下適合使用,然后結合現(xiàn)場實際情況及土質報告進行分析計算得出具體的方案。支護結構設計的基本要求是:在保證支護結構自身安全下,還要保證基坑鄰邊建筑物、道路、市政管道的沉降和位移必須在規(guī)范要求的范圍內。所以,在設計選型時要做到全方位的綜合考慮,才能做到選擇的支護類型最為合理。
基坑文護設計相對于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù),這要充分考慮土體在開挖的動態(tài)條件下,應力重分布情況,并應進行相應的動態(tài)模擬。以預測失穩(wěn)的前兆便于提前制定相應措施。承載力極限不致使支護結構產生失穩(wěn)的前提下,還要控制和模擬基坑的位移變形量,要做到在基坑開挖使用期間不影響周邊建筑和市政道路、管道的安全使用,通過其相應的支護理論計算模式進行分析其安全性和穩(wěn)定性是否滿足實際工程的需要,既要考慮其安全儲備量又要考慮所設計的支護截面尺寸或配筋是否已達到最佳優(yōu)化狀態(tài),同時還要控制基坑的變形量在規(guī)范要求的范圍內。
2.2 設計要求
2.2.1 支護體系在使用期間應滿足以下要求:首先,支護體系在使用期間不能發(fā)生任何形式的失穩(wěn),即,有足夠的安全穩(wěn)定性;其次,圍護結構及的各種變形和沉降量必須在相應的規(guī)范內;然后,基坑鄰邊建筑、道路發(fā)生變化的位移及沉降量不能超過規(guī)范要求;最后,保證地基承載力足夠。
2.2.2 鄰近建筑物和地下設施的類型及分布圖,地下管道圖,地下結構平面和剖面圖。
2.2.3 用地界限及紅線圖。
2.3 設計內容
一般來說,對基坑選型的設計主要包括:結合現(xiàn)場實際土質性能、周邊環(huán)境情況、工程特點要求進行支護體系的選擇;對所選擇的支護類型進行模擬和計算;驗算基坑支護體系所涉及的剛度、穩(wěn)定性、抗?jié)B等方面的要求;基坑挖土施工組織設計;降水方案;監(jiān)測方案與環(huán)境保護要求。
3 深基坑巖土勘察技術
3.1 巖土工程勘察的作用
巖土工程勘察其主要作用是為設計配套服務,提供設計需要的勘察資料,工程勘察體現(xiàn)的主要是認知作用,通過必要的勘察手段和工作,認識地基巖土的物理力學屬性,為設計提供必要的依據。對工程地質條件作出正確的評價分析,將直接影響到工程的安全性及工程造價的高低,故在勘察過程中,要選擇最為適合及全面的勘察方法。
3.2 工程地質測繪
工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質和規(guī)律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。
3.3 鉆探取樣
鉆探取樣和原位測試是基坑勘察中的重要手段,其主要是針對巖土工程基坑開挖范圍內分布的人工填土、淤泥質土、黏性土、砂性土、殘積礫質黏性土、下臥基巖等巖土體進行取樣與測試。鉆探取樣可直觀地反映所揭示的地質特征,可穿透軟弱地層;鉆孔的數(shù)量及深度根據有關規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定,結合實際地層情況確定,在具體工作中,如地層變化較大,下部巖土層的物理力學性質較差且設計要求孔深難以滿足持力層設計要求時,可適當增加鉆孔深度。所取巖土樣可在土工試驗室進行系列試驗,以了解各巖土層物理力學性質。
3.4 物探
物探與坑探和鉆探相比是一種間接勘察方法,它具有迅速、經濟、輕便的特點。一些工程地質測繪中難以推斷的的地質情況或者需要亟待了解的地質情況,往往就用物探的手段解決。所以此手段往往與工程地質測繪工作結合使用。除此之外,它同樣可以作為坑探與鉆探進行前的輔助手段。然而物探同樣有它的不足,比如,物探往往受到地形條件的影響,其結果往往具有多解性,因此其勘察結果還需要用勘查工程進行驗證。
3.5 原位測試
原位測試的方法主要有靜力觸探、十字板試驗、標準貫入試驗、重型動力觸探試驗、波速測試、物探等。靜力觸探、十字板試驗是確定軟弱土層性質的重要手段。標準貫入試驗、重型動力觸探試驗是確定該區(qū)軟土和粗粒組砂土、礫石土、卵石土、漂石土及碎石土物理力學指標和密實程度的重要手段之一,是判別全~強風化巖的重要根據之一。波速測試主要可評定場地類別。物探可有效地查明下臥基巖完整性及巖溶發(fā)育情況。
3.6 現(xiàn)場檢測與檢驗
現(xiàn)場檢測與檢驗的的目的是確保工程的質量以及安全,進而提高工程的經濟效益。所謂現(xiàn)場檢測即包括對環(huán)境對施工的作用的檢測、各種荷載對巖土反應形狀影響的檢測、施工過程中的結構物檢測等。所謂現(xiàn)場檢驗即對在施工過程中所進行的對巖土工程勘探所得到的結果進行校驗,以及對巖土工程施工中監(jiān)理過程以及質量進行控制。通過這兩種技術手段可以得到一些有用信息,通過這些信息求出一些技術參數(shù),同時基于此進行必要的及時的修正與設計,達到在技術以及經濟方面最優(yōu)化的目的。
3.7 數(shù)字化勘察技術建模法
數(shù)字表面模型法的基本內容就是通用精確表示工程地質體外表面的方式來表示均質地質體,可以抽象為把一系列同屬性的點按照一定的規(guī)則連接起來,構成網狀曲面片,進而確定整個地質體的空間屬性。
此外要涉及到的一個重要技術是地質三維數(shù)字化,就是以地球三維地理空間中全面的地下各項內容,包括地層、土質、巖石、石油、天然氣、礦藏、海水、地下水、廢物等,對這些對象相應在地球三維地理空間上各點的屬性、狀態(tài)、特征等的分布建立統(tǒng)一的三維數(shù)字化描述。
結束語
綜上所述,在勘察軟質巖石基坑工程之前,我們要先對場地周圍環(huán)境的具體情況有一個簡單的了解,要盡量對場地地質資料進行搜集,然后按照所掌握的信息,聯(lián)系該工程的勘察重點來安排具體的工作,出了在劃定建筑物輪廓線內進行勘察工作外,還需要對周邊環(huán)境進行調查與了解。最終將所有情況綜合在一起來選定支護方案,與此同時必須要確?;娱_挖與支護順序的合理性。
參考文獻
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