1、巖土工程中基坑支護存在的問題
1.1超挖、欠挖現(xiàn)象較為嚴重
在基坑支護工程施工過程中,超挖、欠挖現(xiàn)象比較常見,這些現(xiàn)象的出現(xiàn)影響了工程質(zhì)量。分析超挖、欠挖的現(xiàn)象的原因,主要與施工人員操作不規(guī)范有直接關(guān)系,即施工人員,尤其是機械操作人員的操作技術(shù)水平低下是造成以上現(xiàn)象的主要原因。機械操作人員在操作機械開挖后,由于受到施工條件的限制,其開挖有一定難度要求。若操作人員的技術(shù)達不到一定水準或欠缺責任意識,極易出現(xiàn)邊坡表面不平整、順直度不規(guī)則等質(zhì)量不達標現(xiàn)象。從而造成施工質(zhì)量低下,并加大施工量,從而影響施工進度。
1.2實際施工與施工設(shè)計間存在較大差異
在進行基坑支護工程建設(shè)前,為施工提供參照標準和依據(jù),一般需要對基坑支護工程做規(guī)劃和設(shè)計。但在實際施工過程中,普遍存在不按施工設(shè)計進行,與設(shè)計脫離的現(xiàn)象。如深層攪拌樁的水泥沒有按照設(shè)計標準進行配置,導致?lián)搅坎蛔,對水泥土的支護強度造成不利影響,并易使水泥出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,影響施工質(zhì)量。
分析實際施工與施工設(shè)計存在較大差異的原因,主要有:⑴施工企業(yè)一味追求速度和利潤最大化,在施工過程中偷工減料、趕進度、強行施工等,在施工過程中頻頻出現(xiàn)質(zhì)量問題。⑵施工設(shè)計人員設(shè)計的方案欠妥。由于施工設(shè)計方案都是按照假設(shè)施工設(shè)計的,因此,不能排除設(shè)計人員在設(shè)計中存在方案不切實際或不妥的地方。如一些設(shè)計人員受傳統(tǒng)設(shè)計模式的影響,在設(shè)計中沒有對基坑開挖施工進行空間問題處理設(shè)計,還沿用傳統(tǒng)的以平面應(yīng)變問題的模型。導致在實際施工中難以按照設(shè)計方案進行。綜上所述,造成實際施工與施工設(shè)計脫節(jié)現(xiàn)象的原因,設(shè)計人員、施工人員均負有相關(guān)責任。
1.3土層開挖與邊坡支護間存在不配套現(xiàn)象
一般而言,土方的開挖技術(shù)含量較低,對其進行管理也較為簡單。與之相反,擋土支護的技術(shù)含量和管理水平要求比較高。在實際施工過程中,這兩項內(nèi)容都是由專業(yè)隊伍負責完成的,并簽訂了2個平行的施工合同,但這給具體實施帶來一定難度。例如土方開挖方為趕進度或者拖延工期,在管理上比較混亂。有些施工單位不顧及擋土支護施工所需要的工作面,尤其是雨期,留下的操作界面難以進行接下來的支護施工操作,致使支護工期未能按時按進度完成。
2、巖土工程中基坑支護工程的改進措施
2.1加強設(shè)計理念的更新
在基坑技術(shù)的發(fā)展上,我國已經(jīng)具備了一定的技術(shù)能力,并且在支護結(jié)構(gòu)受力變化的規(guī)律上有了初步的認識。這種技術(shù)能力的掌握和認識的存在,有利于基坑支護結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計,為其提供一定的理論基礎(chǔ)。但是,目前我國并沒有形成比較統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范,主要還是采用傳統(tǒng)的“等值梁法”、庫倫理論或朗肯理論進行相應(yīng)的設(shè)計和計算。在這種理念計算出來的結(jié)果與實際的情況往往相差比較大,不利于工程建設(shè)的質(zhì)量和安全建設(shè)。因此,在今后的基坑支護設(shè)計中,要逐漸地形成以施工監(jiān)測為主導,進行動態(tài)信息反饋的新的設(shè)計體系,徹底地改變傳統(tǒng)的設(shè)計理念。
2.2積極尋找新型的機構(gòu)計算方法
隨著高層建筑的發(fā)展,新的支護結(jié)構(gòu)不斷的出現(xiàn),并有效地應(yīng)用到實際的工程建設(shè)中。比如鋼板樁、低下連續(xù)墻等支護結(jié)構(gòu)的使用,促進了土釘、雙排樁和旋噴土錨等支付結(jié)構(gòu)型式的產(chǎn)生。但是,對于這些新支護結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算和設(shè)計并沒有形成統(tǒng)一的理論,加強其計算和設(shè)計方法的研究,仍然是一個非常重要的問題。
2.3采用新的設(shè)計方法控制變形
我國在進行基坑支護工程機構(gòu)設(shè)計時,采用的主要是極限平衡原理,這是一種簡便實用的設(shè)計方法。在這種原理的指導下,所設(shè)計出來的基坑支護結(jié)構(gòu)可以滿足結(jié)構(gòu)在強度上的要求,但是不能夠有效地體現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)剛度上的要求。因此,為了避免由于結(jié)構(gòu)剛度而造成相應(yīng)的事故,應(yīng)當采用新的設(shè)計方法控制變形。相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)當對控制變形的標準、空間效應(yīng)變化成地面超載等問題進行進一步的研究。
2.4加強基坑支護的技術(shù)研究
加強基坑支護技術(shù)的科研研究,對提高基坑支護技術(shù)具有重要作用。眾所周知,試驗數(shù)據(jù)的準確性對科研質(zhì)量的優(yōu)劣有重大影響。因此,應(yīng)加大對基坑支護結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力的實測和研究,積累相關(guān)的實測數(shù)據(jù)。同時,總結(jié)不同地質(zhì)條件和水文條件下的施工工藝經(jīng)驗,形成一定區(qū)域一定條件內(nèi)基坑設(shè)計的標準,并將已有的定性經(jīng)驗形成定量的計算方法,真正提高基坑支護的設(shè)計及施工質(zhì)量。
3、工程實例
以單彩山的例子對巖土工程中基坑支護工程中存在的問題進行分析。通和易居花園基坑工程處在合肥市東至路和貴池路交叉口東南地方,位于城中村內(nèi),往北接壤貴池路,向東鄰近長江花園小區(qū),西接東至路,有著復雜的周圍環(huán)境。該工程包括高層商住樓地上32層、高層商住樓四棟,有兩層地下,剪力墻結(jié)構(gòu),6個月的基坑使用期,二級安全等級。
3.1基坑支護方案
錨桿形式支護采取人工挖孔樁加兩排預應(yīng)力,基坑開挖深度是9.65m,樁長為15m,樁距是1.8m,樁徑為900mm,錨桿鋼筋φ25,150mm的孔徑,混凝土強度等級為C30。
其實從理論計算上樁錨支護結(jié)構(gòu)是安全性是相當高的,可是實際情況應(yīng)該重視各種因素對基坑支護的影響。
(1)雨水天氣的接連不斷,使得樁錨支護結(jié)構(gòu)的水平位移不斷增大,當位移到10mm時,與基坑周邊臨近的貴池路旁邊有較大的裂縫出現(xiàn)。分析其原因是因為樁后土體中有雨水滲入,流失從基坑開挖面開始,逐漸增大的主動土壓力使地表下沉,最后比較大的裂縫就產(chǎn)生了。
(2)因為貴池路邊較大裂縫出現(xiàn),從裂縫滲入大量的地表水進入到樁后的土體里,僅僅3天時間內(nèi)其變形量累計已經(jīng)達到17mm,水平位移速率已經(jīng)快跟預警速率相同,如此對基坑的安全來說是個非常的威脅,因此可以看出基坑支護結(jié)構(gòu)中地表水的影響是不容小覷的。不管是支護結(jié)構(gòu)開始起作用還是土方回填后以及這之間的過程中都應(yīng)該重視“水”的管理與控制,如壓密注漿與止水帷幕等等。
(3)理論計算出的較大的本處基坑安全系數(shù),實際上接近貴池路的該支護段有大量的動荷載在該支護結(jié)構(gòu)上作用,同時又有大量的雨水,以致支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生安全存在隱患,并沒有理論上存在的較高的安全系數(shù)。因此應(yīng)該將天氣情況與臨近基坑周邊的有效荷載情況考慮到基坑支護設(shè)計中。
(4)正是因為原有的樁錨支護結(jié)構(gòu)理論計算(只是計算支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度)與目前的基坑支護工程實際存在著較的差距,所以建立起的計算方法應(yīng)依據(jù)變形量控制理論。
(5)實踐發(fā)展的樁錨支護結(jié)構(gòu)的工程要超前越理論研究,目前指導實踐的理論越來越凸顯它的脆弱,用理論的方法在基坑支護工程事故的找出緣由又十分困難,這就提出了對該種支護結(jié)構(gòu)加大試驗研究的要求,以期望理論指導實踐。
結(jié)語
總之,巖土工程基坑的施工存在一定的風險,地質(zhì)條件變化多樣,工程建設(shè)的相關(guān)管理者應(yīng)當在結(jié)合所在地工程建設(shè)的經(jīng)驗上,按照一定的要求和理念進行基坑支護工程的施工,根據(jù)特定的工程要求和條件進行綜合考慮,做出安全可靠經(jīng)濟的包括圍護結(jié)構(gòu)及支護體系土方開挖降水地基加固監(jiān)測和環(huán)保的整體施工方案。