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摘要:本文試圖從基坑開工中的巖土問題入手,由此進(jìn)一步對巖土問題的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,進(jìn)而提出相應(yīng)的解決方法,希望為有關(guān)專業(yè)人士帶來一定的參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:基坑環(huán)境;巖土問題
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,各個地方政府關(guān)于城市建設(shè)的項目也在不斷開工建設(shè)。在諸多的城市建設(shè)項目中,基坑是無法避免要面對的重大項目之一,基坑項目本身收環(huán)境因素的制約較大,另外基坑項目本身也容易對周邊環(huán)境帶來不同程度的破壞。
1深基坑項目里的巖土環(huán)境問題
(1)基坑附近沉降與變形的地表現(xiàn)狀。基坑項目在建設(shè)中不可避免會出現(xiàn)地面的沉降,究其原因,一方面源自于地下水的水位差異。這種由于水位差異產(chǎn)生的地面塌陷與沉降主要出現(xiàn)在基坑周圍的圓形區(qū)域,以基坑為中心,向四周呈環(huán)形狀分布[1]。施工方出于項目建設(shè)的需要,不斷的將滲入的地下水抽出,在這個過程中,水流混雜這土層不斷的流出,從而造成了基坑附近地面的不斷塌陷與沉降。這種地下水造成的地面塌陷與沉降常見于地下水系較為發(fā)達(dá)的地形,伴隨著基坑項目施工全過程,會不斷的出現(xiàn)。(2)支撐裝置的形變。基坑項目必備的支撐裝置也會對基坑項目周圍的地面造成塌陷和沉降。究其原因,主要在于支撐件的形變問題,形變的方向主要集中在水平方向和豎直方向。這兩種方向的形變位移會出現(xiàn)在項目施工的不同階段。在項目開挖的初期階段,支撐件的形變主要體現(xiàn)在水平方向的位移,由于水平方向位移的形變,會造成地面的塌陷和沉降。隨著項目施工進(jìn)度的不斷向前,基坑深度逐漸加深,支撐件的土基壓力不斷增加,支撐件本身形狀逐漸復(fù)位,但是相應(yīng)水平方向的位移并不會消除,相反會進(jìn)一步擴(kuò)大塌陷和沉降的范圍。(3)地下流沙的問題。流沙問題的出現(xiàn)主要取決于基坑項目施工的土層性質(zhì)和地下水系的具體分布情況。例如如果基坑項目的施工地點(diǎn)主要以砂土為主,且地質(zhì)較為松散,如果地下水系較為豐富,有著較大向上水壓,則這種情況下,流沙問題會不可避免的出現(xiàn),涌現(xiàn)在基坑的施工表面,并進(jìn)一步的破壞基坑施工表面的應(yīng)力結(jié)構(gòu),從而造成基坑地面的塌陷和沉降。(4)基坑施工的變形。在基坑項目的施工過程中,基坑形變補(bǔ)不可避免的。究其原因,主要原因有以下幾點(diǎn):一是由于基坑施工,土方移除造成了原有自重的移除,導(dǎo)致土基表面的形變;二是土方移除后,土基表面形變造成的進(jìn)一步松弛和變形;三是前述的基坑的支撐件的形變造成的土基受力不均,從而造成基坑內(nèi)部的形變;四是有些基坑土層粘性較大,再加上豐富的地下水系,粘土大量吸水增大了體積,從而造成了基坑內(nèi)部的形變。分析了這幾種原因,集中的解決方法主要在以基坑的施工次序,在開挖基坑的后續(xù)過程中應(yīng)緊密銜接,不要讓基坑長時間擱置[2]。
2解決對策
(1)強(qiáng)化巖土形變的理論建模。現(xiàn)有的巖土形變的理論建模還處在較為初級和粗糙的階段。有鑒于工程項目建設(shè)的復(fù)雜程度在不斷地增加,想要理論更好地指導(dǎo)實踐工程,就需要我們進(jìn)一步強(qiáng)化現(xiàn)有的巖土形變的理論建模,需要我們建立更加精確的巖土形變的模型,從而可以從理論的高度,從根本上找出形變的影響及耦合因子,從而對癥下藥,更好地解決由于巖土形變造成的基坑地面的塌陷和沉降問題。(2)重視開工前的地質(zhì)勘察。工程開工前,地質(zhì)勘察是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。對于不同地質(zhì)情況,詳盡的地質(zhì)勘查可以在不同程度上盡最大可能地規(guī)避由于地質(zhì)因素造成的工程風(fēng)險。正如前述的流沙等問題,就是集中反映在地質(zhì)情況中,對于特定的地質(zhì)條件,往往會出現(xiàn)不同情況的地質(zhì)風(fēng)險。對于施工方而言,不同的施工方案也面臨著不同的施工風(fēng)險。(3)進(jìn)一步優(yōu)化施工方案的選擇。由于基坑項目施工的復(fù)雜性,施工方案也多種多樣。不同的施工方案也面臨著不同的施工風(fēng)險。不同施工方案有相應(yīng)的適用限制,并不存在廣義上的普適性的施工方案。因此在項目施工前,施工方應(yīng)該具體分析施工環(huán)境,選取最優(yōu)的施工方案,盡最大可能減少施工風(fēng)險。(4)選取更科學(xué)的排水方案。基坑項目施工中無法回避的一個因素就是地下水。基坑形變問題也或多或少會受到地下水的影響。諸如巖土形變,流沙,粘土鼓包等形變問題,都與施工環(huán)境中的地下水系有關(guān)。因此,選取科學(xué)合理的排水方案,也是減少基坑形變的有效方法。不同排水方案有相應(yīng)的適用限制,并不存在廣義上的普適性的排水方案,施工方因具體問題具體分析,選取最適合的排水方案,提高工程質(zhì)量。(5)大力推廣時空效應(yīng)技術(shù)。所謂時空效應(yīng),即是指在基坑項目施工的過程中,對于每個環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵指標(biāo),諸如土方開挖量,空間尺寸,支撐件受力時間及分析等,進(jìn)行詳盡和準(zhǔn)確的跟蹤監(jiān)控,從而實時掌握基坑形變的整個過程,做到施工方心中有數(shù)。在不同的施工階段,采用不同的干預(yù)方法,有效地控制基坑表面的形變問題,做到從根本上解決問題。(6)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控,提高信息化水平。基坑項目屬于動態(tài)復(fù)雜項目,不僅影響因素多,而且各個因素之間還存在著不同程度的強(qiáng)耦合性。現(xiàn)有的巖土形變的理論建模還處在較為初級和粗糙的階段,但是工程項目建設(shè)的復(fù)雜程度卻在不斷地增加。在理論無法進(jìn)一步給予工程實踐支持的前提下,提高信息化水平,通過加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控,實時了解施工情況則成為了一種較好的解決方法。通過對每個施工環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵指標(biāo)的實時監(jiān)控,從而可以做到對施工情況進(jìn)行詳盡和準(zhǔn)確的跟蹤監(jiān)控,進(jìn)而實時掌握基坑形變的整個過程,做到施工方心中有數(shù)。在不同的施工階段,采用不同的干預(yù)方法,有效地控制基坑表面的形變問題,對癥下藥,有的放矢,降低工程施工風(fēng)險,提高工程質(zhì)量,做到從根本上解決問題。(7)大力推進(jìn)系統(tǒng)管理。由于基坑項目施工的復(fù)雜性,施工方案也多種多樣。不同的施工方案也面臨著不同的施工風(fēng)險。在項目施工前,施工方應(yīng)該具體分析施工環(huán)境,選取最優(yōu)的施工方案,盡最大可能減少施工風(fēng)險。在施工前,加強(qiáng)地質(zhì)勘查,重視施工地質(zhì)的水文條件,選用合適的排水方案。在施工中,對于每個環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵指標(biāo),諸如土方開挖量,空間尺寸,支撐件受力時間及分析等,進(jìn)行詳盡和準(zhǔn)確的跟蹤監(jiān)控,從而實時掌握基坑形變的整個過程,做到施工方心中有數(shù)。
3結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,各個地方政府關(guān)于城市建設(shè)的項目也在不斷開工建設(shè)。由于基坑項目施工的復(fù)雜性,施工方案也多種多樣。不同的施工方案也面臨著不同的施工風(fēng)險。在不同的施工階段,采用不同的干預(yù)方法,有效地控制基坑表面的形變問題,對癥下藥,有的放矢,降低工程施工風(fēng)險,提高工程質(zhì)量,做到從根本上解決問題。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭慶懷,閆長虹,何長鳴.粉細(xì)砂層在高層建筑基坑開挖中巖土工程問題探討——結(jié)合南京地區(qū)工程實例分析[J].高校地質(zhì)學(xué)報,1998(01):110-115.
[2]周慶臣.基坑開挖環(huán)境巖土問題與應(yīng)對思考[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(23):175.
作者:車明德 單位:中國冶金地質(zhì)總局山東局