支护结构的选型涉及技术因素和经济因素,要从满足施工要求,减少对周围的不利影响,施工方便,工期短,经济效益好等方面考虑,做到可靠可行,安全经济。而支护结构的设计,要在支护理论的基础上,结合地方工程经验,选择合适的理论和参数进行。
在我国,高层建筑和地下工程实践在迅速发展,但相应的理论和技术落后于工程实践。这表现在:一方面可能设计偏于保守而造成财力和时间的浪费;另一方面,基坑工程事故频发,造成很大经济损失和人员的伤亡。影响基坑工程精确设计的理论难点主要有如下几方面:
(1)基坑支护结构上的土压力计算
不同地区的大量现场监测资料表明,按传统土压力理论计算的支护结构中的内力常常比实测值大。这主要是由于在原状土中开挖,作用于预先设置的支挡结构上土压力的大小及分布形态受原状土的性质、支护的变形、基坑的三维效应和地基土的应力状态等诸多因素影响,与墙后人工填土作用于挡土墙上的土压力有很大的不同,准确分析目前尚有困难。
(2)土中水的赋存形态及其运动
随着基坑开挖深度的增加,它可能涉及赋存形态不同的几层地下水,如上层滞水,潜水和承压水。基坑开挖、排水和降水将引起复杂的地下水渗流,这不但增加了计算支护结构上的水压力和土压力的难度,也使基坑在渗流作用下的渗透稳定性成为深基坑开挖中亟待解决的问题。
(3)基坑工程对周围环境的影响
如果说确保基坑本身的安全主要采用极限平衡的稳定分析进行设计,则在分析估计基坑开挖、支护、降水对于相邻建筑物、地下设施及管线的影响时,常常需要进行变形计算,而变形预测的难度远高于稳定分析。
解决这三个难点,固然要依赖于岩土力学理论的发展和工程师们经验的积累,改进现有尚不成熟的设计方法;而当前更需要在施工过程中,对基坑及支护结构进行严密精细的实时监测,用监测获得的信息及时修正设计并采取必要的工程措施以保证基坑的安全。 |