探析深基坑的支护设计与岩土勘察技术

【摘 要】 随着国民经济的快速发展,我国的高层建筑也日益增多,深基坑项目也越来越多,而深基坑的支护设计工作也显得越来越重要,本文重点探讨了岩土深基坑的勘察要点,列举了一些在建设中常见的深基坑的支护设计方案,并指出选择支护设计方案应该遵循的原则,从而在工程建设中既满足工程的安全需求,又具有良好的经济效益.

【关 键 词 】 深基坑 支护设计 岩土勘察

基坑工程是为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填,包括勘察、设计、施工、监测和检测等,我们将开挖深度大于或等于7m的基坑一般划归为深基坑.[1]进入新世纪以来,伴随着城市化的推进,我国的高层建筑日益增多,为了保证楼体的安全性与抗震性,建筑地基会越来越深,为了解决土地面积不足的问题,越来越多的建筑向地下发展,这些都对深基坑的支护设计与岩土勘察提出越来越高的要求.

1.岩土深基坑的勘察要点

目前我国的基坑工程经验主要得自于土质基坑工程领域,然而不同地区的地质条件千差万别,很多的深基坑是岩质的,或者是岩土混合型的,如果还是单纯用以前的工程质量规范去要求是不科学的,岩石层的地质条件多样,风化程度,岩石的种类,缝隙,是否受到地下水的侵蚀等,都影响着深基坑的建设选择,因此搞好岩土深基坑的勘察工作十分的重要.

首先是勘察的深度问题,为了保证尽可能全面的了解基坑的地质情况,应该保证勘查的深度达到分析和考察的需求,笔者认为：勘察深度应以满足基坑侧壁稳定性评价、稳定性计算及支护设计为前提,一般情况下,勘察深度可按开挖深度的1.5―2倍考虑.[2]当然在实际的勘察过程中,可能受制于场地,无法按照需求的标准进行勘察和采样,此时应该尽可能的根据现有的条件进行勘察,如果不行,要根据周围的环境,在建设范围靠外的地方进行勘察,从而尽可能全面的提供准确的勘察结果.主要的勘察手段是钻探,并且有必要进行一定的工程地质调查.

2.深基坑的支护设计

2.1 支护设计选择的原则

首先,总体方案的选择根据工程本身的要求和本地区条件,包括侧壁安全等级、基坑支护形式选择和设计、地下水控制、施工方案、临边防护、坑壁支护、排水措施、坑边荷载、上下通道、土方挖、基坑支护监测、作业环境、环境保护[3],统筹结合各方面的要求,而尽可能的在安全性与经济性两方面找到结合点.在具体的施工设计当中,不同的季节,不同的地域等因素,对施工效果的影响很大,要注意考虑工程中可能出现的不利情况,要用动态的眼光去设计和选择方案,不能仅仅参考纸面上的参数,根据实际情况,需要进行加强的方面一定要及时进行,防止出现安全问题,最后,在进行方案选择时,特别是在比较复杂而又没有工程案例可以参考的情况下,可以邀请相关领域的权威人士进行咨询,听取他们的意见,当地有其他类似的工程进行时,可以适当的加以参考,从而学习成功的经验,避免已经出现过的错误.

2.2 常见支护结构

放坡开挖,放坡开挖是传统的支护结构类型,最大的优点是经济性强,需要的工程费用不高,而且不需要特别的技术要求.但是并不是所有的深基坑都可以使用此支护结构,放坡开挖对土质的要求比较高,而且会产生大量的泥土,需要周围有开阔的场地存放.

土钉墙支护结构,为了稳定基坑内的土体,将钢筋插入到土体中制成土钉,加固基坑的边坡,为了防止边坡的泥土破碎影响稳定性,一般还需要在土体的表面用一层钢筋网整体固定,固定好之后,再覆盖上一层混凝土,从而达到支护的目标,与放坡开挖相比,土钉墙支护结构的承载能力更强,边坡稳定性高,而且占用空间小,整体的工程造价也比较低.

地下连续墙结构,使用挖槽设备,在地下挖出比较深的槽沟,并使用一定的工艺浇筑混凝土材料,从而形成的具有承重作用的墙体.地下连续墙有独特的优势,它的适应性很强、满足多方面的施工要求,施工震动小、噪声低、对周围环境的干扰性比较弱,使用寿命比较长、占用的土地面积比较小、对地下水有良好的防渗透性,因此整体而言,地下连续墙的质量强度都能达到较高的要求,可以被当作对时间要求较高的永久结构来使用.它对基坑的地质条件要求也很宽泛,具有很广的适用范围,无论是相对松软的土质、还是硬度较高的岩质土层,不同的条件下均可以进行建设施工,但是与前面两种方式相比,地下连续墙结构对施工工艺的要求相对比较高,施工费用相对较高.

复合型支护结构,随着科学技术的进步和相关经验的增加,人们在实际的工程建造中发现,有时候仅仅靠一种简单的支护结构并不能很好的满足工程建设的需求,而如果将两种或几种不同的支护结构有机结合,则会取得比较好的结果,这样就出现了复合型支护结构,复合型支护结构结合两种结构优点,可以广泛的运用于各种复杂的施工条件中去.

4.结语

深基坑的支护设计是否成功,关系到建筑物整体的工程质量和强度,根据不同的条件选择合适的支护方案十分重要,岩土勘察的结果对深基坑的支护设计方案有重要的参考依据,需要认真对待,结合工程的需要,选择最合适的支护方案.