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摘要:岩土工程的基坑作业施工存在一定的安全风险,为了进一步降低安全事故,如塌方事故等的发生,在开展岩土工程的基坑开挖作业时,一定要采取专业、有效的支护支撑。在开展岩土工程的基坑支护设计时一定要综合地质条件、周边环境、工程特点、开挖深度等多方面的条件,只有这样才能确保基坑支护的结构强度达标,符合岩土工程的施工实际需求。
关键词:岩土工程;软质岩石;基坑支护;设计应用
引言:我国岩土工程的基坑开挖作业也呈现出新的特点,面临新的机遇和挑战。当前,基坑支护技术在岩土工程中的使用越来越广泛,该技术的有效使用大大提高了岩土工程的安全性和稳定性。在岩土工程的施工作业中基坑开挖是基础性的作业环节,为了确保基坑开挖的安全、质量,必须配备科学、合理的基坑支护设计,尤其是遇到一些特殊地质条件如软质岩石地基时,有效的基坑支护设计,可以进一步提高基坑结构的稳定性、可靠性,为后续工程作业的开展奠定良好的基础。
1.岩土工程基坑支护设计需要考虑的要素
1.1支护结构形变
基坑支护结构的形变产生的原因是多样化的,这种结构上的形变极易引发基坑作业的不稳定性,严重时还会诱发相应的安全事故。因此,在进行岩土工程基坑支护设计时,要对基坑支护有可能存在的变形问题进行提前预估和预判,结合多种因素对基坑支护的结构变形进行综合考量,从而针对性地采取措施予以预防和管控。
1.2施工组织设计
施工组织设计是岩土工程基坑支护设计的核心环节,只有做好施工组织设计,才能够让后续的基坑施工作业有章可依、有迹可循。在施工组织设计中,首先要结合岩土工程的实际,对岩土工程基坑开挖的深度、宽度、标高等数据进行明确,并在此基础上计算出合理的土方挖方量。然后以土方挖方量为基础,开展相应的支护方案设计,再结合先进的管理经验和时新的施工工艺,优化岩土工程的施工组织设计,让其更加合理、高效。
1.3支护强度设计
基坑作业属于岩土工程的基础作业,其强度值、承载力直接关系着整个岩土工程的质量水平,因此在展开基坑支护设计时要进一步落实基坑的支护强度设计,确保其施工强度能够满足相应的施工需求。在开展基坑支护强度设计之前,要深入施工场地,对现场的水文、地质情况,周边环境、生态条件等进行综合的考察、调研,以调研数据为依据,对基坑支护的强度值、形变量等进行合理的计算。
2.基坑支护结构设计存在的问题
2.1支护结构设计计算与实际受力不符
一般情况下进行基坑支护结构的有效计算,,需要应用极限平衡理论,,这种理论主要是智能保持静态平衡的状态下的一种土体物理学参数。那么在进行基坑施工时,,由于参数会发生改变,,极限平衡理论会有着一些不符之处。极限平衡理论又是静态平衡设计,,这种情况下容易对土体动态平衡的变化不敏感,,进而导致整体的强度下降,,失去了其原本的稳定性以及安全性。
2.2土体的物理力学参数选择不当
我国岩土工程在进行工作时,工作环境较为复杂,那么正确地进行基坑支护工作可以减少问题的发生。对于基坑支护结构来说,它能够承担的承载力是其稳定性的基础。在进行实际的工程施工时,土压力计算工作非常艰巨,根据当前的公式根本无法正确得出有效的土体物理学参数。那么在这种复杂的参数当中,对其它的有效数据也没有办法进行准确的计算,在这种情况下,采用支护结构设计十分关键。为了更好的加强土体物理学数据的精准度要对深基坑支护结构进行严格的设计,若是在施工过程中参数不符,那么设计将会与实际有所不符,将导致事故发生。
一般情况下,基坑进行开挖时,要保障土体的内摩擦角相差保障土体的内摩擦角相差55度度。除此之外,,在进行挖掘时土体会发生一些变化。
3.岩土工程中软质岩石基坑支护设计及应用建议
3.1掌握施工具体要求
在开展岩土工程的基坑支护设计时,要进一步掌握其施工要点,根据施工具体要求,明确设计的侧重点,对重点问题进行有针对性的处理和防治。这样不仅可以大大提高岩土工程的地基承载力,还能提高岩土工程整体的安全性。在开展基坑支护设计时,要对基坑的深度、宽度、标高等核心数据进行明确,同时支护的施工要尽量与基坑的开挖协同一致,加强对现场施工环境的有效调研,从而对周围环境的不稳定因素进行预防控制,进一步提高基坑设计方案的科学性、合理性。
3.2开展支护结构试验支护结构
试验是岩土工程基坑支护设计的重要一环,只有通过科学、系统的结构试验才能确保设计理论数据的完整性,积累相应的实验经验,哪怕实验结果不如人意,也可以通过对不利实验结果数据的总结,走出一条创新、有效的新路子。岩土工程的支护结构试验主要可以分为两个部分:一是位于实验室的模拟实验;二是处于施工场地的现场实验。只有结合两者的数据,才能确保实验数据的系统性、完整性、全面性。虽然岩土工程基坑支护结构试验需要一定资金的支撑,但是这一项投入是必要且有效的,一旦实验取得良好的成果就可以为后续的基坑支护作业提供有效的数据支撑,让后续施工变得高质高效,确保工程的支护结构满足相应的工程需求。
3.3研究新型支护结构计算方式
随着科学技术的不断发展,岩土工程基坑支护的结构形式也呈现出多样化的特征,如一些组合拱帷幕、双排桩、土钉墙,以及预应力钢筋混凝土多控板等得到有效的应用。在对这些新的基坑支护结构进行建模计算时,要综合考量的影响因素也更多、更复杂,因此需要积极研究新型的基坑支护结构计算方式,提高计算的精准度和正确性,BIM三维立体建模技术在岩土工程基坑支护结构计算中的使用可以大大提高计算的成效,让相关数据以可视化、动态化、立体化的形象呈现,同时其具备的碰撞检测功能,能够让基坑支护的结构设置更合理、有效。
3.4提高支护设计管理水平
为了进一步提高岩土工程基坑支护设计管理水平,所有的施工人员都应该确保自身的日常作业都严格按照相应的工艺流程和技术要求进行,避免敷衍了事、敷衍塞责,要保持个人作业的专业水平和职业素养。在开展岩土工程的基坑支护设计时,要加大对施工场地的现场稽查力度,对岩土工程所在区域的水文、地质、土层、土质等情况进行深入的了解及详细的勘察,确保基础调研数据的客观真实、可靠完整。在设计完成以后,要严格按照相应的设计方案来开展岩土工程的基坑支护施工,确保规范作业、标准作业,在施工中要加强对阶段性基坑支护成果的保护,施工人员在施工作业时要加强沟通、积极协作,在坚持安全第一原则的基础上,提高作业效率,稳步推进岩土工程基坑支护作业的稳定、顺利、高效开展。
结束语
综上所述,基坑支护设计在实际应用过程中,,要能够充分考虑到周边因素的干扰这些因素的干扰都有可能会导致基坑侧壁位移情况。因此,,需要工作人员的重视在进行基坑支护设计时,,要保障施工安全,,同时还要进行合理科学的设计,,加强施工的效率,提高施工的准确性。
参考文献
[1]黄鹤轩.深基坑的支护设计与岩土勘察技术研究[J].工程技术研究,2018(9):22-23.
[2]杨海林.建筑深基坑支护优化设计研究及应用[D].北京:中国地质大学,2013.
[3]冯庆高.地铁深基坑支护方案优选决策研究[D].武汉:中国地质大学,2010.
[4]赵延喜.涉泥岩工程技术条例研制的若干问题研究[D].南宁:广西大学,2006.