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关于深基坑的支护设计与岩土工程勘察技术讨论

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[摘 要]在对深基坑支护进行设计时,必须要将安全放在第一位,减少工程造价。在对岩土进行勘察技术时,必须要对岩土勘察的现场进行具体全面的分析,同时也要对深基坑中的岩土工程特性进行有效的分析,并注意施工中所需要注意的问题,从而保证深基坑工程的顺利实施,确保深基坑工程的质量安全。本文就深基坑的支护设计与岩土勘察技术进行全面有效的分析。

[关键词]深基坑;支护设计;岩土工程勘察技术

中图分类号:TU584.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0021-01

1 深基坑支护设计的重要性

深基坑支护方案的设计是否合理关系到整个深基坑工程施工的成功的成败与否。在以往一系列的深基坑事故中,由设计原因导致事故比例将近一半,由此可见设计的重要性。支护方案的设计要依据现场的实际情况,根据具体的地质结构,来设计一套切实可行的支护方案,支护方案必须技术上合理,安全上可行,经济上可行。

2 深基坑支护结构设计要点

2.1 基坑支护结构设计基本要求

基坑支护是一门系统性和综合性较强的工程,对基坑支护类型选择前,首先充分认识每一种支护结构的优、缺点及在什么样的条件下适合使用,然后结合现场实际情况及土质报告进行分析计算得出具体的方案。支护结构设计的基本要求是:在保证支护结构自身安全下,还要保证基坑邻边建筑物、道路、市政管道的沉降和位移必须在规范要求的范围内。所以,在设计选型时要做到全方位的综合考虑,才能做到选择的支护类型最为合理。

基坑文护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,这要充分考虑土体在开挖的动态条件下,应力重分布情况,并应进行相应的动态模拟。以预测失稳的前兆便于提前制定相应措施。承载力极限不致使支护结构产生失稳的前提下,还要控制和模拟基坑的位移变形量,要做到在基坑开挖使用期间不影响周边建筑和市政道路、管道的安全使用,通过其相应的支护理论计算模式进行分析其安全性和稳定性是否满足实际工程的需要,既要考虑其安全储备量又要考虑所设计的支护截面尺寸或配筋是否已达到最佳优化状态,同时还要控制基坑的变形量在规范要求的范围内。

2.2 设计要求

2.2.1 支护体系在使用期间应满足以下要求:首先,支护体系在使用期间不能发生任何形式的失稳,即,有足够的安全稳定性;其次,围护结构及的各种变形和沉降量必须在相应的规范内;然后,基坑邻边建筑、道路发生变化的位移及沉降量不能超过规范要求;最后,保证地基承载力足够。

2.2.2 邻近建筑物和地下设施的类型及分布图,地下管道图,地下结构平面和剖面图。

2.2.3 用地界限及红线图。

2.3 设计内容

一般来说,对基坑选型的设计主要包括:结合现场实际土质性能、周边环境情况、工程特点要求进行支护体系的选择;对所选择的支护类型进行模拟和计算;验算基坑支护体系所涉及的刚度、稳定性、抗渗等方面的要求;基坑挖土施工组织设计;降水方案;监测方案与环境保护要求。

3 深基坑岩土勘察技术

3.1 岩土工程勘察的作用

岩土工程勘察其主要作用是为设计配套服务,提供设计需要的勘察资料,工程勘察体现的主要是认知作用,通过必要的勘察手段和工作,认识地基岩土的物理力学属性,为设计提供必要的依据。对工程地质条件作出正确的评价分析,将直接影响到工程的安全性及工程造价的高低,故在勘察过程中,要选择最为适合及全面的勘察方法。

3.2 工程地|测绘

工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。

3.3 钻探取样

钻探取样和原位测试是基坑勘察中的重要手段,其主要是针对岩土工程基坑开挖范围内分布的人工填土、淤泥质土、黏性土、砂性土、残积砾质黏性土、下卧基岩等岩土体进行取样与测试。钻探取样可直观地反映所揭示的地质特征,可穿透软弱地层;钻孔的数量及深度根据有关规范、规程的规定,结合实际地层情况确定,在具体工作中,如地层变化较大,下部岩土层的物理力学性质较差且设计要求孔深难以满足持力层设计要求时,可适当增加钻孔深度。所取岩土样可在土工试验室进行系列试验,以了解各岩土层物理力学性质。

3.4 物探

物探与坑探和钻探相比是一种间接勘察方法,它具有迅速、经济、轻便的特点。一些工程地质测绘中难以推断的的地质情况或者需要亟待了解的地质情况,往往就用物探的手段解决。所以此手段往往与工程地质测绘工作结合使用。除此之外,它同样可以作为坑探与钻探进行前的辅助手段。然而物探同样有它的不足,比如,物探往往受到地形条件的影响,其结果往往具有多解性,因此其勘察结果还需要用勘查工程进行验证。

3.5 原位测试

原位测试的方法主要有静力触探、十字板试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、波速测试、物探等。静力触探、十字板试验是确定软弱土层性质的重要手段。标准贯入试验、重型动力触探试验是确定该区软土和粗粒组砂土、砾石土、卵石土、漂石土及碎石土物理力学指标和密实程度的重要手段之一,是判别全~强风化岩的重要根据之一。波速测试主要可评定场地类别。物探可有效地查明下卧基岩完整性及岩溶发育情况。

3.6 现场检测与检验

现场检测与检验的的目的是确保工程的质量以及安全,进而提高工程的经济效益。所谓现场检测即包括对环境对施工的作用的检测、各种荷载对岩土反应形状影响的检测、施工过程中的结构物检测等。所谓现场检验即对在施工过程中所进行的对岩土工程勘探所得到的结果进行校验,以及对岩土工程施工中监理过程以及质量进行控制。通过这两种技术手段可以得到一些有用信息,通过这些信息求出一些技术参数,同时基于此进行必要的及时的修正与设计,达到在技术以及经济方面最优化的目的。

3.7 数字化勘察技术建模法

数字表面模型法的基本内容就是通用精确表示工程地质体外表面的方式来表示均质地质体,可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性。

此外要涉及到的一个重要技术是地质三维数字化,就是以地球三维地理空间中全面的地下各项内容,包括地层、土质、岩石、石油、天然气、矿藏、海水、地下水、废物等,对这些对象相应在地球三维地理空间上各点的属性、状态、特征等的分布建立统一的三维数字化描述。

结束语

综上所述,在勘察软质岩石基坑工程之前,我们要先对场地周围环境的具体情况有一个简单的了解,要尽量对场地地质资料进行搜集,然后按照所掌握的信息,联系该工程的勘察重点来安排具体的工作,出了在划定建筑物轮廓线内进行勘察工作外,还需要对周边环境进行调查与了解。最终将所有情况综合在一起来选定支护方案,与此同时必须要确保基坑开挖与支护顺序的合理性。

参考文献

[1] 高层建筑的工程岩土勘察思路分析[J].路通.江西建材.2017(06).

[2] 浅谈提高岩土勘察质量对策[J].高发余,付建秋.门窗.2014(09).

[3] 探析岩土勘察工程中常见问题和解决措施[J].张b.江西建材.2015(07).

[4] 岩土勘察工程中常见的问题及解决对策[J].邓灯亮,张俊.江西建材.2015(22).