文档介绍：深基坑支护设计缺陷造成的后果
【摘要】近几年来,随着建筑业的发展,高层建筑如雨后春笋,但高层建筑的基础埋设较深,而相邻建筑的安全,对深基坑支护的要求越来越高。本文笔者主要针对深基坑支护设计中存在的问题提出几点改进方法。
【关键词】深基坑;设计;施工;
中图分类号:S611 文献标识码: A
一、深基坑支护设计中存在的问题
(一)支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当
深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,准确计算出支护结构的实际受力比较困难。
在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。实验数据表明:基坑开挖前、后,土体的内摩擦角值一般相差5°,而产生的土体的主动土压力也不相同;而原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别也大,一般在6kPa 以上,施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选取也有很大影响。
(二)基坑土体的取样不具有代表性
在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域2~3 倍范围内,按相关规范的要求进行钻探取样。由于为了减少勘探的工作量和降低工程造价,不能钻过多钻孔;因此,所取得的土样有时就有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是复杂和多变的,这样取得的土样的数据不具代表性,因此不可能全面反映土层的真实情况。因此,引致支护结构的设计也就不完全符合实际的地质现状。
(三)基坑开挖存在的空间效应考虑不周
深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两头小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生,这足以说明深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的,对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。
(四)支护结构设计计算与实际受力不符
目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但却发生破坏:有的支护结构却恰恰相反,即安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却获得成功。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个松弛过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。
二、深基坑支护设计的改进方法
(一)转变传统的设计理念
近十几年来,我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是,对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,目前仍处于摸索和探讨阶段。我国