巖土工程之基坑設計探討

【摘要】隨著國民經濟的飛速發展，促進了我國的工程建設事業高速的進步。在工程建設事業中關鍵的環節是巖土工程的基坑工作，這是一項具有綜合性的設計工作，主要是通過使用科學的基坑手段和技術來調查整個建筑工程的場地施工情況。本文主要是分析巖土工程基坑以及設計工作存在的特點和存在的問題，對解決措施和設計對策進行了科學的探討，以促進巖土工程基坑設計工作的進步。

【關鍵字】巖土工程；基坑設計；設計工作

在整個建筑工程建設開始之前需要首先根據相關的程序進行巖土工程的基坑，巖土工程的基坑工作是設計工作的前提，同樣是建筑工程進行必不可少的條件。工程基坑工作主要是研究施工場地的具體情況是否符合環境等條件的要求，探究所處的地質環境是否穩定，所以巖土工程基坑能力和質量的好壞直接的影響到建筑工程的質量與成本造價，因此需要重視巖土工程的基坑設計工作。

1巖土工程基坑設計工作的特點

巖石和土壤作為工程施工中使用的自然材料，具有一些人工材料不具備的特殊性，主要表現在兩個方面：巖石具有裂隙性和土具有孔隙性兩個性質。第一是土具有孔隙性。土在力學上的定義是分散結構的物質，其中具有很多的孔隙。土可以分為飽和狀態的土和非飽和狀態的土，飽和狀態的組成部分是固體和液體兩個部分，而非飽和狀態的組成部分是固體、液體和氣體三部分。所以說在土中存在有的壓力主要有孔隙壓力，這種壓力中既有氣壓力也有水壓力。而在非飽和狀態的土中由孔隙壓力產生的一種基質吸力，這種力量與含水量之間呈現的是一種反比例的關系。如果含水量不斷的增加則會不斷的減低基質吸力，可以看出巖土的基質吸力具有不穩定的特性。暴雨的天氣中在邊坡位置的花崗巖如有殘余則會嚴重的出現淺層滑坡的現象，由于基質吸力的不斷下降會使在雨季中非飽和土易出現事故。對于飽和土來說孔隙中的水壓力能夠增長，因此地基之間存在不同的承載力以及軟土基坑的穩定程度的不相同，不同的加荷速率這些都會加大基礎沉降速率的差別。第二是巖石的裂隙性，巖石中存在著不同的裂隙，巖石的裂隙性是混凝土不具備的特點。巖石中的裂隙具有各不相同的特點，有的具有規律，有的沒有規則。其中巖石產生裂隙的原因主要有因為構造力而產生的構造節理，有因為沉積作用形成的層次，還有是因為變質作用形成的劈理等等。巖石中裂隙的概化被稱為巖石的結構面，需要了解結構面的分布等信息科學的進行巖石工程基坑工作。

巖土工程基坑設計工作對于工程的進行具有重要的意義，因為建筑工程中的地基基坑是一項復雜的工作，尤其對高層的建筑來說受力比較復雜。所以在建筑工程的設計工作中需要結合經濟適用的原則，保證工程進行的安全性，使用先進的技術原理，總結國內外先進的技術經驗，綜合的考慮工程的建筑使用材料、地質情況以及施工場地的條件等信息。

2巖土工程基坑設計中存在的問題

建筑工程進行巖土工程的基坑設計工作的前提是需要充分的了解巖土工程基坑設計工作的情況，分析巖土工程基坑設計工作中存在的問題，并結合相關的問題找到科學的措施加以解決。首先分析在傳統的巖土工程基坑工作中存在的問題，傳統的巖土基坑工作中使用的基坑資料的地質化程度較高，這是傳統基坑中存在的重要問題。傳統的工程基坑基本處于一種條塊分割的局面中，這就使得基坑設計工作中的兩大部分出現了分散，并且在傳統的巖土工程基坑設計工作中使用的技術與方法相對落后，沒有統一的規定，專業之間的設定較為詳細使得基坑工作與設計工作之間出現了脫軌。這就最終導致進行巖土工程基坑工作的人員所提供的基坑信息不能夠滿足巖土基坑設計人員的要求，并且會使得巖土基坑設計工作人員難以理解，基坑工作和設計過程兩者之間不能交流。同時設計工作的人員的專業知識局限，導致其難以理解巖土工程基坑的信息，使得最后進行的設計結果出現了嚴重的浪費現象。其次在傳統的巖土工程基坑工作中存在的問題是設計工作使用的數字化的地形圖聯系少，巖土工程基坑設計工作的數據基礎即地形圖，但是傳統的數字化的地形圖具有的技術不夠成熟，使得與設計軟件之間不夠匹配，因此影響了設計工作的進程。最后存在的問題還有巖土工程基坑信息的數字化技術使用范圍較小，基坑信息多是文字或者表格這些格式，多是描述性的內容，使得巖土工程基坑設計工作人員不容易理解和掌握基坑的信息。

3影響基坑設計的因素

3.1外力影響

各種作用在支護結構上的外力并不是始終保持不變的，而它實際是隨施工環境、施工工法選擇等不斷變化而變化的。

3.2變形影響

在設計支護結構時，對變形的控制是非常重要的。而實際影響變形的因素卻非常多，如：土體性質、地下水位變化、管理水平等都是支護結構發生變形的主要原因。

3.3土體性質影響

不同層的地基土性質并不是一個常量，這是因為在基坑的不同位置、不同施工階段，土體性質都有很大的差別。這樣，土體對支護結構的作用力也相應的在發生著變化。

4巖土工程基坑及設計措施的優化

巖土工程的基坑工作主要可以將其分為三個部分的工作。第一是進行初始的基坑工作，這部分的工作主要是進行所需的地質、地形、地貌以及施工場地周邊的條件等資料的收集工作，對這些條件進行充分的了解和掌握。第二階段是收集原始的資料，需要注意的是首先要詳細的劃分室外的地層，這樣有利于科學的整理所需的工程資料；其次是需要根據相關的要求和原則測試原始的位置；最后是需要注意科學的對地下水位進行觀測。第三是巖土工程基坑工作的最后一個步驟，即需要在室內進行科學的試驗，因為只有通過在室內進行科學的試驗工作才能夠科學的測定出正確的巖土中的物理力學方面的特殊性質。

對巖土工程的基坑設計工作可以使用先進的數字化的基坑技術，以提高基坑和設計工作之間的聯系，促進我國巖土工程基坑工作的不斷發展和進步。數字化的巖土基坑技術主要是指使用計算機技術、現代的測繪技術、CAD技術、數據庫技術以及網絡通信技術這些先進的技術將工程中使用的數據信息科學的進行結合。使用數字化的巖土工程的基坑技術主要是使用CAD技術將傳統手動的方式代替，通過使用先進的技術設施實現自動化的圖文處理工作以及信息處理的數字化程度，同時能夠使巖土工程基坑的信息采集信息化程度加強，最終促進巖土工程基坑設計工作的專業化與智能化。傳統的巖土工程基坑技術對信息和資料的分析工作主要是集中在靜態手段的分析，使用靜態的分析方法不能合理的分析空間變化的現象和規律，造成設計工作使人難以正確的進行理解。所以需要使用數字化的巖土工程的基坑技術，使用這種技術不僅能夠科學的將所要基坑地區的地形特征、地貌特征、地下水、底層結構以及巖土的地質作用等反映出來，同時還能夠幫助對巖土工程基坑的信息進行正確的理解和評價，并為巖土工程基坑設計工作提供科學的信息。

5總結

總而言之，巖土工程的基坑工作是進行設計工作的重要條件和基礎，因此需要在進行巖土工程的基坑過程中，根據具體的施工規則保證基坑結果的準確性和客觀性，及時解決在基坑過程中遇到的問題，使用先進的數字化手段優化基坑的技術，充分的保證巖土工程基坑設計工作的質量。

【參考文獻】

[1] 黎曙光.淺析巖土工程基坑設計中的問題及措施[J].城市建設理論研究（電子版），2012，5（13）：67-68.

[2] 李紅忠.關于巖土工程基坑設計中可能出現的問題以及處理措施的討論[J].城市建設理論研究（電子版），2013，8（11）：92-93.

[3] 張小興.巖土工程基坑設計和施工中的水文地質問題分析[J].城市建設理論研究（電子版），2012，10（36）：55-56.