基于巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問(wèn)題和對(duì)策探討

傅德坤

（福建泉成勘察有限公司廈門(mén)分公司，福建 廈門(mén) 361010）

0 前言

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展人們生活水平提高，對(duì)于建筑行業(yè)也是越來(lái)越關(guān)注，而巖土工程在建筑行業(yè)中也是比較重要的。近年來(lái)隨著深基坑支護(hù)技術(shù)在巖土工程中的廣泛應(yīng)用的同時(shí)，還引進(jìn)了一些新的結(jié)構(gòu)或是新的技術(shù)以此來(lái)提高巖土工程的質(zhì)量，而深基坑的質(zhì)量在一定程度上是能夠影響施工人員的安全，所以在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行基坑安全建設(shè)，找出深基坑支護(hù)在設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題以及相應(yīng)的解決對(duì)策，才能夠建造出質(zhì)量達(dá)標(biāo)的深基坑支護(hù)工程。

1 巖土工程深基坑支護(hù)中的主要設(shè)計(jì)問(wèn)題

1.1 力學(xué)參數(shù)的選擇不合理

在巖土工程中由于受地質(zhì)、地貌等等因素的影響，深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整的。例如在廈門(mén)市思明區(qū)湖濱中路與禾祥東路交叉口東南角，擬建一個(gè)巖土工程，要求總用地面積26970.846㎡，建筑占地面積10788.34㎡，總建筑面積123820.00㎡，其中地上建筑面積63970.00㎡，地下建筑面積59850.00㎡。這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)分析，在進(jìn)行巖土工程施工時(shí)就需要對(duì)其地質(zhì)狀況進(jìn)行分析，找到影響土體力學(xué)的參數(shù)，例如粘聚力、含水率等。如果不進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)分析，在正式施工時(shí)土壓力計(jì)算就會(huì)給施工人員帶來(lái)很多的困難，進(jìn)而影響深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型以及施工工藝的選擇。

1.2 基坑土體取樣不完全

在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)土體取樣是比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇比較有代表性的土壤作為樣本進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，還是以上述案例為例，該巖土工程場(chǎng)地原始地貌為單元屬港灣灘涂，后回填整平建設(shè)成廈門(mén)卷煙廠，場(chǎng)地地勢(shì)較為平坦、開(kāi)闊。據(jù)鉆探揭露，該場(chǎng)地基坑土壤主要由雜填土、淤泥、粉質(zhì)粘土以及中砂等組成。一次檢測(cè)后若發(fā)現(xiàn)有檢測(cè)不合適的應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次檢測(cè)，如若二次檢測(cè)仍不合格，則證明該場(chǎng)地不適合建筑施工。但是由于在巖土工程中需要選擇多個(gè)樣本進(jìn)行檢測(cè)，施工人員為了節(jié)約時(shí)間、減少麻煩就會(huì)僅憑自己的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，這就將導(dǎo)致土體取樣沒(méi)有代表性，如果不進(jìn)行改正將會(huì)影響后續(xù)的施工質(zhì)量。

1.3 基坑空間效應(yīng)問(wèn)題

一般在巖石工程中，進(jìn)行深基坑開(kāi)挖時(shí)常常會(huì)遇到空間效應(yīng)等問(wèn)題，比如在本案例中，該工程場(chǎng)地現(xiàn)地面標(biāo)高為2.5～3.0m；而所需要的深基坑的計(jì)算深度應(yīng)按基礎(chǔ)承臺(tái)墊層底考慮，開(kāi)挖深度8.50～18.9m。所以在進(jìn)行開(kāi)挖相應(yīng)的深基坑時(shí)就應(yīng)該合理處理開(kāi)挖基坑空間，使開(kāi)挖效應(yīng)與所要求的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。這就需要設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照相應(yīng)的原則來(lái)調(diào)整深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，以此來(lái)避免空間資源的浪費(fèi)。

1.4 邊坡堆載不明確

在很多的巖土工程建立完深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)之后，是需要對(duì)基坑邊坡堆載有詳細(xì)的規(guī)定的，例如在上述案例中基坑周?chē)娣盼锲肥怯忻鞔_規(guī)定的，在基坑開(kāi)挖邊線(xiàn)2m范圍內(nèi)不得堆載，2m外一般地面荷載取10kPa，路面范圍內(nèi)取20kPa，北側(cè)煙囪荷載取100kPa，其余建筑樁基礎(chǔ)的地面荷載取15kPa，淺基礎(chǔ)的取25kPa每層。但是大多數(shù)的施工團(tuán)隊(duì)為了后續(xù)施工便利會(huì)在基坑周?chē)娣糯罅康奈锲罚灾掠谠诤罄m(xù)澆筑或是安裝塔吊的時(shí)候容易出現(xiàn)交通事故，同時(shí)也會(huì)降低基坑邊坡的承重壓力，導(dǎo)致深基坑變形或是坍塌。

2 解決巖土工程深基坑支護(hù)中設(shè)計(jì)問(wèn)題的有效策略

2.1 樹(shù)立全新的設(shè)計(jì)觀念

如今我國(guó)深基坑工程在進(jìn)行施工時(shí)多數(shù)都會(huì)選擇傳統(tǒng)的等值梁法技術(shù)，這種技術(shù)在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候常常數(shù)據(jù)都不是特別的準(zhǔn)確，長(zhǎng)久下去就會(huì)導(dǎo)致施工成本的增加，資源的浪費(fèi)[1]。所以要想保證深基坑支護(hù)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范需求，不會(huì)增加施工成本，就需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，增強(qiáng)自身的設(shè)計(jì)理念并構(gòu)建完整的信息反饋體系，根據(jù)土地質(zhì)量以及巖石工程的實(shí)際情況來(lái)加強(qiáng)深基坑的質(zhì)量。

2.2 采用新型的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方法

在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員除了要有全新的設(shè)計(jì)理念以外，還應(yīng)該采取新型的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方法，例如在上述案例中，選擇的設(shè)計(jì)方法就是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化法施工。從基坑的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、巖土工程特征及周?chē)h(huán)境出發(fā)，詳細(xì)分析基坑周?chē)闆r，是否具有放坡條件,是否具備錨桿施工條件。第二該設(shè)計(jì)方案必須確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，保證基坑周?chē)ㄖ?、道路及已施工和使用的建筑物、地下管線(xiàn)的安全。第三在確保支護(hù)方案安全的前提下，還應(yīng)該滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)合理，工藝成熟簡(jiǎn)單，工期較短等國(guó)家建設(shè)工程的有關(guān)法規(guī)和規(guī)范要求。第四支護(hù)結(jié)構(gòu)如果能保證基坑開(kāi)挖及地下結(jié)構(gòu)的順利施工，那么也能能保證基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。第五設(shè)計(jì)必須考慮施工期間雨季和臺(tái)風(fēng)對(duì)基坑穩(wěn)定性的不利影響。第六設(shè)計(jì)方案必須因地制宜，具有可行性等。在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中采用新型的設(shè)計(jì)方法不僅可以降低巖土工程的工程造價(jià)，還可以保證深基坑支護(hù)工程的安全性以及穩(wěn)定性。

2.3 構(gòu)建合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行巖土工程施工時(shí)，由于深基坑支護(hù)工程所涉及的施工工藝多而雜，所以在進(jìn)行深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就需要設(shè)計(jì)人員從多方面進(jìn)行考量，不僅在設(shè)計(jì)中要考慮巖土工程的工程造價(jià)、施工工期以及施工安全等等問(wèn)題，還應(yīng)該考慮所要設(shè)計(jì)的深基坑支護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念與施工現(xiàn)狀的有效結(jié)合。設(shè)計(jì)人員只有綜合考慮這些因素才可以保證深基坑支護(hù)機(jī)構(gòu)的科學(xué)性以及合理性，才能進(jìn)一步保證巖土工程的施工安全。

2.4 進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)試驗(yàn)

一般情況下在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)前需要對(duì)其支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，以此來(lái)確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性。在正式設(shè)計(jì)之前設(shè)計(jì)人員都會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，雖然在這個(gè)過(guò)程中會(huì)花費(fèi)大量的資金，但是如果不進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)就開(kāi)始設(shè)計(jì)施工，在施工時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)使整體巖土工程的成本提高，所以在正式設(shè)計(jì)之前對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)做相應(yīng)的試驗(yàn)還是很有必要的。而且只有在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不斷的進(jìn)行試驗(yàn)不斷的積累相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)，才能夠建立全新的計(jì)算方法才能夠?yàn)橄嚓P(guān)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

2.5 掌握好先進(jìn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法

隨著近幾年來(lái)建筑數(shù)量的增加，巖土工程也在逐漸的增多以致于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在向著綜合性的方面發(fā)展。將深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)性與永久性進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合，將其受力結(jié)構(gòu)與水力結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合等等，使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，計(jì)算方式也是越來(lái)越復(fù)雜，這就需要設(shè)計(jì)人員積極引進(jìn)新的計(jì)算方法。與此同時(shí)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該考慮深基坑支護(hù)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)范圍比較廣的工程，它不僅要對(duì)相關(guān)的施工技術(shù)以及施工工藝進(jìn)行管理，還要考慮巖土工程的建筑材料、地質(zhì)以及工程結(jié)構(gòu)等等因素。所以在采取新的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法時(shí)應(yīng)該合理的控制深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以保證深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的安全性與可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要想保證巖土工程的施工質(zhì)量就要重視深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作，由于深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工程比較復(fù)雜，而且在環(huán)保施工上還有相應(yīng)的制約，所以在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)就需要設(shè)計(jì)人員有新的設(shè)計(jì)理念，采取新的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方法，對(duì)其支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)等等。以此來(lái)保證深基坑支護(hù)工程的安全與穩(wěn)定，進(jìn)而保證巖土工程的施工質(zhì)量。