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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:建筑工程時(shí)間:瀏覽:次
前言:隨著我國高層建筑的不斷增多,傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所采用的設(shè)計(jì)理論、運(yùn)算公式以及施工工藝等,早已無法適應(yīng)現(xiàn)今深基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際情況需求,以致于基坑工程事故屢屢發(fā)生,給建筑施工的人身、財(cái)產(chǎn)安全都造成了十分嚴(yán)重的損失。雖然近些年來,建筑施工行業(yè)在深基坑的開挖與支護(hù)技術(shù)方面不斷深入發(fā)展,各種新技術(shù)、新工藝等都逐步發(fā)展起來。但是由于城市間的建筑距離非常小,基礎(chǔ)工程在施工方面存在著相當(dāng)大的難度,同時(shí)增加了相應(yīng)的工期與費(fèi)用。本文筆者針對(duì)深基坑支護(hù)中存在的安全問題進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)控制措施。
1.深基坑支護(hù)當(dāng)前存在的問題
1.1在支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中土體物理力學(xué)選擇的參數(shù)不適當(dāng)
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全問題中,其所需承擔(dān)的土壓力的大小是一大影響因素,可是止前想要對(duì)土壓力進(jìn)行精確的計(jì)算還十分困難,因?yàn)榈刭|(zhì)情況的復(fù)雜性與多變性,到現(xiàn)在為止對(duì)土壓力還是使用庫倫公式或者朗肯公式進(jìn)行計(jì)算。在對(duì)土體的物理參數(shù)的選擇方面是十分復(fù)雜的,特別是深基坑進(jìn)行開挖之后,其中含水率、粘聚力與內(nèi)摩擦角這三個(gè)參數(shù)都是可變性數(shù)值,因此想要計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的實(shí)際情況是十分困難的。
1.2 在對(duì)基抗土體的取樣不完全
在深基坑開挖的區(qū)域內(nèi),要按照國家相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行取樣,同時(shí)為了減小勘測(cè)的工作量并降低工程造價(jià),鉆孔不要太多。這樣所得到的土樣具有隨機(jī)性與不完全性的特點(diǎn),但是也正是因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜、多變,因此,所取的土樣并不能完全真實(shí)的反映土層的情況,所做出的支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也不一定會(huì)完全符合地質(zhì)情況。
1.3 在對(duì)基坑的開挖存在空間效應(yīng)的考慮不周全
在進(jìn)行深基坑開挖過程中,經(jīng)大量的實(shí)測(cè)資料顯示:基坑周邊發(fā)生的向基坑內(nèi)的水平位移通常是中間大兩邊小。居中間位置的長邊深基坑的邊坡常常發(fā)和失穩(wěn)現(xiàn)象,在傳統(tǒng)對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,多數(shù)是按照平面應(yīng)變問題進(jìn)行處理的,對(duì)于細(xì)長條的部分基坑來說,假設(shè)平面應(yīng)變是很符合實(shí)際的,然而方形或者長方形的深基坑與之差別相對(duì)較大。因此,沒進(jìn)行空間問題的處理之前,在按照假設(shè)平面應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整其支護(hù)結(jié)構(gòu),來滿足開挖空間的效應(yīng)要求。
1.4 在設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算中與其實(shí)際受力不相符合
對(duì)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)在仍然是以極限平衡理論為基礎(chǔ),然而實(shí)際支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況并不簡(jiǎn)單。在工程實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn),按照極限平衡理論對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算所做的設(shè)計(jì)的安全系數(shù),在理論上講是十分安全的,但是在現(xiàn)實(shí)中卻時(shí)常發(fā)生破壞現(xiàn)象;然而一些安全系數(shù)較小或者安全系數(shù)甚至達(dá)不到規(guī)范要求的部分支護(hù)結(jié)構(gòu),在實(shí)際工程中卻滿足其使用要求。
2.深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方案與施工過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)
2.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面,還沒有精確的計(jì)算方法,國內(nèi)外大多也都還在進(jìn)行探討中。對(duì)于土壓力的分布與支護(hù)樁的計(jì)算仍然以庫倫或朗肯理論與“等值梁法”為依據(jù),所得到的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所受到的力相差較大,所設(shè)計(jì)出來的支護(hù)結(jié)構(gòu)既不經(jīng)濟(jì)又不安全。因此,不能再按照傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)荷載法來設(shè)計(jì)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu),而是要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念,建立起可反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的體系。
2.2 工程設(shè)計(jì)方法的變形控制
現(xiàn)在通常采用極限平衡原理這種既簡(jiǎn)單又實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,所得出的計(jì)算結(jié)果具有可參考的價(jià)值,但是在深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)中,這種設(shè)計(jì)方法保證不了支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度,僅能滿足其強(qiáng)度要求。發(fā)生的大多數(shù)工程事故都是由于支護(hù)結(jié)構(gòu)部位發(fā)生過大的變形而導(dǎo)致的,所以,一個(gè)支持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣不僅在于強(qiáng)度的要求,最主要還在于其是否會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問題與其產(chǎn)生變形的大小。因此,要加強(qiáng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形控制的研究,從而建立一套新的控制深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的設(shè)計(jì)方法。
2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的新型計(jì)算方法的探求
由于我國高層建筑的飛速發(fā)展,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中使用了大量的鋼板樁、鋼筋混凝土板樁等結(jié)構(gòu),可是在這些支護(hù)結(jié)構(gòu)型式的建立、選取以及設(shè)計(jì)方法還未完善,成為新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中有待解決的一大重要問題。
深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在正向著綜合性發(fā)展,其內(nèi)部的幾種結(jié)構(gòu)使得所承受壓力更為復(fù)雜,因此建立起一套深基坑工程技術(shù)的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法已成為一項(xiàng)刻不容緩的工作任務(wù)。
2.4 開展大量支護(hù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)試驗(yàn)研究
所有正確的理論都是建立在大量的實(shí)試驗(yàn)基礎(chǔ)上的,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方面也不例外。由于我國還未進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)研究,而部分成功的支護(hù)結(jié)構(gòu)工程卻也不知其中具體的有利之處,多數(shù)失敗的支護(hù)結(jié)構(gòu)工程更是講不清造成其失敗的真正原因。雖然積累到了十分豐富的支護(hù)工程施工經(jīng)驗(yàn),但是仍缺少科學(xué)的數(shù)據(jù),因而無法進(jìn)一步分析。
雖然支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究開展需要耗費(fèi)一些資費(fèi),但是如果經(jīng)過科學(xué)系統(tǒng)的試驗(yàn)之后再進(jìn)行設(shè)計(jì),一定會(huì)為深基坑支護(hù)工程節(jié)省下一定的經(jīng)費(fèi),所以通過積累到的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)是十分必要的,并以此來建立新的計(jì)算方法。
結(jié)束語:
總而言之,深基坑的開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于一個(gè)系統(tǒng)工程,集土力學(xué)、材料才學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及水力學(xué)等于一體。因此,在建筑施工中應(yīng)當(dāng)從施工的整體功能出發(fā)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工組織,確保深基坑的可靠性、安全性以及合理性。
參考文獻(xiàn):
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