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基坑支护施工中应该注意的问题与研究对策

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摘要:基坑工程是整个建筑的基础,基坑支护工程作为其重要环节,其质量的好坏直接影响到整个建筑的质量,所以要严格控制基坑支护工程的质量。在基坑支护工程施工中,对于施工现场的地质条件要进行详细的勘察,根据地质水文状况以及周边的施工环境制定出完善的施工方案;应该严格控制各项工作,对于施工材料要控制好质量,做好人员和设备的调动安排,保证资源的优化配置。

关键词:基坑; 支护施工; 问题

中图分类号:TV551 文献标识码: A

引言:随着高层建筑的发展,使得基坑深度和面积越来越大,施工也越来越复杂,下面我们将针对高层建筑施工中产生的深基坑支护问题进行进一步的阐述。

一、深基坑支护工程特点

深基坑支护施工工程难度较大,对施工技术的要求越来越高。因此,我们应在工程实践中必须不断总结,提高技术水平,满足高层建筑的需求。

1、深基坑支护工程是风险性较大的临时工程,具有较高的事故率。深基坑工程一般都是临时工程,安全储备相对较小,造价较高,不确定因素较多,建设单位往往不愿投入较多的资金,因此风险性急剧加大。深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,致使安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。

2、深基坑支护工程具有很强的差异性。地质和水文地质条件、自然条件(如降雨)的差别,都会造成基坑支护工程的差异性。即使是同一城市,不同区域也有差异。同时,深基坑支护工程还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力以及周围场地条件有关,使得每个基坑都要根据具体情况具体分析,进行专门设计。

3、基坑支护工程具有很强的综合性。深基坑支护工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科,是多种复杂因素相互影响的系统工程。它涉及土力学中强度(或称稳定)、变形和渗流3个基本课题,三者需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾,有的基坑周围地面变形是主要矛盾。

4、深基坑支护工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中,要注意支护结构的水平位移和土压力分布具有明显的空间效应。作用在支护结构上的土压力会随着时间变化。蠕变将使土体强度降低,使土坡稳定性减小。故基坑开挖时应注意其时空效应,必要时可以进行三维分析。

5、深基坑支护工程具有较紧的工期要求和很高的质量要求。抓紧施工工期,不仅是施工管理上的要求,对减小基坑变形、减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域,甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分,所以,必须保证深基坑支护工程的工期与质量。

二、深基坑支护存在的问题

1、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,很难准确计算出支护结构的实际受力。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。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5°,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。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择也有很大影响。

2、基坑土体的取样具有不完全性

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内,按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

3、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边小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生。这足以说时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。

4、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设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

三、深基坑支护设计和施工的几点建议

为了能够有效防治上述施工问题,确保深基坑支护技术的施工质量,我们应当在以后的施工中加强管理,精心设计,严格按照施工技术方法和设计图纸方案进行施工。在此,笔者以自己的工作经验为基础,指出在深基坑的支护设计与施工中应当注意的几点问题

1、明确基坑支护设计单位

深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。

2、投标和施工时提交基坑支护设计

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计,故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。

3、专项施工方案的编制与下发

在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生,这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。

4、施工过程控制

深基坑支护施工中,应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况,应由现场技术负责人根据情况的性质和大小,向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。

总结:在高层建筑的施工建设过程中,需要深基坑支护技术的辅助。基坑支护的目的是,确保基坑周边环境和地下结构施工的安全,基坑侧壁及周边环境则用支挡和加固的措施进行稳定性防护。现在他已经被作为一种相对比较新颖的实践工程技术,在建筑业,深基坑支护施工技术被广泛的应用到实际工程中。作为整个建筑的基础的重要环节之一的深基坑支护工程,其质量的好坏直接影响到整个建筑的质量,所以要严格控制基坑支护工程的质量。

参考文献

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