問題的提出
在修建基坑施工時(shí),為確保施工安全,避免塌方事端發(fā)作,有必要對(duì)開挖的修建基坑采納支護(hù)辦法。修建基坑支護(hù)規(guī)劃與施工應(yīng)歸納考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑類型、基坑開發(fā)掘深度、降排水條件、周邊環(huán)境對(duì)基坑側(cè)壁位移的要求,基坑周邊荷載、施工時(shí)節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等要素,做到合理規(guī)劃、精心施工、經(jīng)濟(jì)安全。
近幾年來,高層修建的敏捷鼓起,促進(jìn)了深基坑支護(hù)技能的展開。各地在深基坑開挖和支護(hù)技能方面堆集了豐厚的規(guī)劃和施工經(jīng)歷,新技能、新結(jié)構(gòu)、新工藝不斷涌現(xiàn)??墒?,現(xiàn)在的城市修建間距很小,有的基坑邊緣距已有修建僅十幾米、乃至幾米,給根底工程施工帶來很大的難度,給周圍環(huán)境帶來極大要挾,也相應(yīng)地增加了施工工期和施工費(fèi)用。別的,本來的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃理論、規(guī)劃準(zhǔn)則、運(yùn)算公式、施工工藝等,已不契合深基坑開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)踐狀況,導(dǎo)致一些基坑工程呈現(xiàn)事端,形成巨大的丟失。因而,深基坑支護(hù)的安全問題工程技能人員應(yīng)予以高度重視。
深基坑支護(hù)存在的問題
支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃中土體的物理力學(xué)參數(shù)挑選不妥
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承當(dāng)?shù)耐翂毫藜?xì)直接影響其安全度,但由于地質(zhì)狀況多變且十分雜亂,要精確地核算土壓力現(xiàn)在還好不容易,至今仍在采用庫倫公式或朗肯公式。關(guān)于土體物理參數(shù)的挑選是一個(gè)十分雜亂的問題,尤其是在深基坑開挖后,含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)是可變值,很難精確核算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)踐受力。
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃中,假如對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值禁絕,將對(duì)規(guī)劃的成果發(fā)作很大影響。土力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)明:內(nèi)磨擦角值相差5°,其發(fā)作的主動(dòng)土壓力不同;原土體的內(nèi)凝聚力與開挖后土體的內(nèi)凝聚力,則不同更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)方法不同,對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的挑選也有很大影響。
基坑土體的取樣具有不完全性
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃之前,有必要對(duì)地基土層進(jìn)行取樣剖析,以獲得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo),為支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃提拱牢靠的根據(jù)。一般在深基坑開挖區(qū)域內(nèi),按國家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行鉆探取樣。為削減勘探的工作量和下降工程造價(jià),不可能鉆孔過多。因而,所獲得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性??墒?,地質(zhì)結(jié)構(gòu)是極其雜亂、多變的、獲得的土樣不可能全面反映土層的實(shí)在性。因而,支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃也就不一定完全契合實(shí)踐的地質(zhì)狀況。
基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周
深基坑開挖中許多的實(shí)測(cè)材料標(biāo)明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)作的水平位移是中心大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn),常常以長(zhǎng)邊的居中方位發(fā)作。這足以說時(shí)深基坑開挖是一個(gè)空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃是按平面應(yīng)變問題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來講,這種平面應(yīng)變假定是比較契合實(shí)踐的,而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則不同比較大。所以,在未進(jìn)行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假定規(guī)劃時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)要恰當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,以習(xí)慣開挖空間效應(yīng)的要求。
支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃核算與實(shí)踐受力不符
現(xiàn)在,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃核算仍根據(jù)極限平衡理論,但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)踐受力并不那么簡(jiǎn)略。工程實(shí)踐證明,有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論規(guī)劃核算的安全系數(shù),從理論上講是絕對(duì)安全的,但有時(shí)卻發(fā)作損壞;有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)盡管比較小,乃至達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求,但在實(shí)踐工程中卻滿意要求。
極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)規(guī)劃,而實(shí)踐上開挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀況,也是一個(gè)土體逐漸松懈的進(jìn)程,跟著時(shí)間的增加,土體強(qiáng)度逐漸下降,并發(fā)作一定的變形。所以,在規(guī)劃中有必要充沛考慮到這一點(diǎn)。 三、深基坑支護(hù)規(guī)劃中的注意事項(xiàng)
完全改變傳統(tǒng)的規(guī)劃理念
近十幾年來,我國在深基坑支護(hù)技能上現(xiàn)已堆集許多實(shí)踐經(jīng)歷,收集了施工進(jìn)程中的一些技能數(shù)據(jù),已初步探究出巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐受力的規(guī)則,為樹立深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃的新理論和新辦法打下了良好的根底??墒?,關(guān)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃,國內(nèi)外至今尚沒有一種精確的核算辦法,多數(shù)是處于探究和討論階段,我國也沒有一致的支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。土壓力散布還按庫倫或朗肯理論斷定,支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行核算。其核算成果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)踐受力懸殊較大,既不安全也不經(jīng)濟(jì)。由此可見,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃不應(yīng)再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”,而應(yīng)完全改變傳統(tǒng)的規(guī)劃觀念,逐漸樹立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)規(guī)劃體系。這是規(guī)劃人員需求加強(qiáng)科研攻關(guān)的方向。
樹立變形操控的新的工程規(guī)劃辦法
現(xiàn)在,規(guī)劃人員用的極限平衡原理是一種簡(jiǎn)潔有用的常用規(guī)劃辦法,其核算成果具重要的參考價(jià)值??墒?,將這種規(guī)劃辦法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),只能單純滿意支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事端就是因?yàn)橹ёo(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)作過大的變形而形成的,由此可見,評(píng)價(jià)一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃方案好壞,不只要看其是否滿意強(qiáng)度的要求,并且還要看其是否發(fā)作環(huán)境問題,關(guān)鍵在于其變形巨細(xì)。鑒于上述實(shí)踐,在樹立新的變形操控規(guī)劃法時(shí),應(yīng)側(cè)重研討支護(hù)結(jié)構(gòu)變形操控的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地上超載的斷定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問題。
大力展開支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研討
正確的理論有必要樹立在許多實(shí)驗(yàn)研討的根底上??墒?,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方面,我國至今沒有進(jìn)行科學(xué)體系的實(shí)驗(yàn)研討。一些支護(hù)結(jié)構(gòu)工程成功了,也講不出具體功之處;一些支護(hù)結(jié)構(gòu)工程失利了,也說不清失利的實(shí)在原因。在支護(hù)工程施工的進(jìn)程中堆集的技能材料很豐厚,但短少科學(xué)的測(cè)試數(shù)據(jù),無法進(jìn)行科學(xué)剖析,不能上升到理論的高度,這是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。
展開支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研討(包含實(shí)驗(yàn)室模仿實(shí)驗(yàn)和工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)),盡管要消耗部分資金,但由于深基坑支護(hù)工程出資巨大,如經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)再進(jìn)行規(guī)劃時(shí),肯定會(huì)節(jié)約可觀的經(jīng)費(fèi)。因而,工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)是十分必要的。經(jīng)過工程實(shí)踐堆集許多的測(cè)試數(shù)據(jù),可對(duì)同類工程的成功打好根底,為理論研討和樹立新的核算辦法提供牢靠的第一手材料。
探究新式支護(hù)結(jié)構(gòu)的核算辦法
高層修建的飛速展開給深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來一場(chǎng)技能革命。在鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下接連墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用后,雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等新的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式也相繼問世??墒?,這些支護(hù)結(jié)構(gòu)型式的核算模型怎么樹立、核算簡(jiǎn)圖怎樣選取、規(guī)劃辦法怎么趨于科學(xué),仍是當(dāng)前新式支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃中急需解決的問題。
現(xiàn)在,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正在向著歸納性方向展開,即受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)相結(jié)合、暫時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合、基坑開挖方法與支護(hù)結(jié)構(gòu)型式相結(jié)合。這幾種結(jié)合必定使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力雜亂。所以,樹立新式支護(hù)結(jié)構(gòu)的核算辦法,已成為深基坑工程技能的當(dāng)務(wù)之急。
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