?引言
建筑物基坑支護(hù)與施工技術(shù)是一門(mén)從實(shí)踐中發(fā)展的技術(shù)。以前高層建筑物較少,一般建筑基坑大部分可采用放坡開(kāi)挖或少量的鋼板樁支護(hù),基坑深度一般在5m以內(nèi)。因此,基坑側(cè)壁放坡或支護(hù)方法較簡(jiǎn)單,工程事故較少。
近幾年來(lái),高層建筑的迅速興起,促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。但是,現(xiàn)在的城市建筑間距很小,有的基坑邊緣距已有建筑僅數(shù)十米、甚至幾米,給基礎(chǔ)工程施工帶來(lái)很大的難度。另外,原來(lái)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)原則、運(yùn)算公式、施工工藝等,已不符合深基坑開(kāi)挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,導(dǎo)致一些基坑工程出現(xiàn)事故,造成巨大的損失。因此,深基坑支護(hù)的安全問(wèn)題工程技術(shù)人員應(yīng)予以高度重視。
1 深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題
1.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng) 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小直接影響其安全度,但由于地質(zhì)情況多變且十分復(fù)雜,要精確地計(jì)算土壓力目前還十分困難,關(guān)于土體物理參數(shù)的選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,尤其是在深基坑開(kāi)挖后,含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)是可變值,很難準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力。
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準(zhǔn),將對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。土力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:內(nèi)磨擦角值相差5,其產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力不同;原土體的內(nèi)凝聚力與開(kāi)挖后土體的內(nèi)凝聚力,則差別更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同,對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的選擇也有很大影響。
1.2 基坑土體的取樣具有不完全性 在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo),為減少勘探的工作量和降低工程造價(jià),不可能鉆孔過(guò)多。因此,所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是,地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實(shí)性。因此,支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際的地質(zhì)情況。
1.3 基坑開(kāi)挖存在的空間效應(yīng)考慮不周 深基坑開(kāi)挖中大量的實(shí)測(cè)資料表明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn),常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生,這是以深基坑開(kāi)挖是一個(gè)空間問(wèn)題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問(wèn)題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來(lái)講,這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際的,而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則差別比較大。所以,在未進(jìn)行空間問(wèn)題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)開(kāi)挖空間效應(yīng)的要求。
1.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)汁算與實(shí)際受力不符 目前,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論,但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐證明,有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù),從理論上講是絕對(duì)安全的,但有時(shí)卻發(fā)生破壞;有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小,甚至達(dá)不到規(guī)范的要求,但在實(shí)際工程中卻滿足要求。
極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì),而實(shí)際上開(kāi)挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),也是一個(gè)土體逐漸松弛的過(guò)程,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),土體強(qiáng)度逐漸下降,并產(chǎn)生一定的變形。所以,在設(shè)計(jì)中必須充分考慮到這一點(diǎn)。