常天野
摘要:本文首先介绍了深基坑施工的特点,然后深基坑支护施工设计的注意事项,最后提出影响施工的相关因素和施工的质量控制以及注意事项。
关键词:深基坑施工;特点;影响因素;注意事项
一、深基坑施工的特点
(一)基坑开挖深度的增加
目前城市用地紧张,为了更好的节约用地,高层建筑得以不断的兴建,而且目前建筑地下部分还有不断延伸的趋势,特别是在一些大城市中,地下三、四层都较为常见。地下室层数增多,则对深基坑施工带来了较大的难度,需要深基坑开挖深度要比正常的建设要深得多,目前20米左右的深基坑深度都较为常见。
(二)基坑支护方法多
目前随着深基坑技术的不断发展,其支护方法也在不断增加,不仅有混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等,而且还有各种桩,板,墙,管与锚杆联合支护。
(三)基坑支护工程的事故隐患较大
深基坑支护工程施工,由于其施工环境较为恶劣,而且对技术性要求较高,一旦基坑支护失去效力,则会导致重大事故发生,不仅会导致管线、道路及周围建筑等出现开裂,严重时还会导致人员伤亡和财产的重大损失发生。所以在深基坑支护工程施工过程中,需要采取科学合理的深基坑支护结构设计,合理的运行先进的施工技术,降低或是避免工程事故隐患的发生。
二、深基坑支护的设计注意事项
(一)改变对传统设计理念的认识
近十几年来,我国在深基坑支护技术上己经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,己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,多数是处于摸索和探讨阶段,我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。
(二)建立变形控制的设计新方法
现在被设计者广泛使用的极限平衡原理是比较常见的设计方法,其结果有一定的参考价值,但对于深基坑的支护结构而高,这种设计方法不能确保支护结构刚度而仅满足支护结构在强度上的要求,从而造成工程因支护结构的变形而频繁地发生工程事故。因此,应该从支护结构的强度要求满足程度和环境问题的发生与否来,尤其是看支护变形的大小来进行支护结构设计方案的优劣评价。当建立新变形控制设计方法中,要重点研究分析支护结构变形的控制标准和空间效应转化为平而应变和地而超载的确定及其对支护结构的影响等问题。
(三)大力开展支护结构的试验研究
正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是,在深基坑支护结构方面,我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了,也讲不出具体功之处;一些支护结构工程失败了,也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富,但缺少科学的测试数据,无法进行科学分析,不能上升到理论的高度,这是一个很大的缺陷。
开展支护结构的试验研究(包括实验室模拟试验和工程现场试验),虽然要耗费部分资金,但由于深基坑支护工程投资巨大,如经过科学试验再进行设计时,肯定会节省可观的经费。因此,工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据,可对同类工程的成功打好基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。
(四)探索新型支护结构的计算方法
深基坑支护结构的施工技术在高层建筑迅速发展的带动下不断革新,在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后,双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。虽然新技术开始被应用,但对目前新型的支护结构在设计中仍然会而对如何建立计算模型和如何选取技术简图一如何使设计方法科学化等问题。
三、深基坑施工中的影响因素
(一)开挖土方量对深基坑工程的影响
开挖土方作为深基坑工程的重要环节,特别是在当前高层建筑深基坑施工过程中,由于多处于人口密集的地方进行施工,这就需要在施工过程中要对周围的建筑物、道路及地下管网进行充分的考虑,避免在开挖土方时对这些设施和建筑产生较大的影响。因为开挖土方极易导致局部地而发生深陷,或是地而出现隆起的情况,而且一旦开挖深度过大,则会导致地表内部出现塌方的情况下,从而导致深基坑施工事故的发生。
(二)深桩对深基坑工程的影响
利用深桩进行深基坑施工时,由于极易导致周围土体发生液化,所以需要在施工过程中对深桩周围的土体的塑性和粘力进行有效的监控,减少给深基坑工程带来的影响。另外在深基坑施工时,还要对深桩的布置密度、类型和孔隙水压力变化等都要进行充分的重视,以避免由于这些问题而導致深基坑施工的质量和施工效率受到一定的影响。
(三)排水对深基坑施工的影响
在进行深基坑施工过程中,由于需要开挖大量的土方,这对于一些地下水位较高的地区,则会导致大量地下水进入到开挖的深基坑内,如果不能及时处理,则会导致塌方等事故发生。因此需要做好地下水的排放工作,目前对深基坑施工中地下水的排放方法较多,但具体需要根据地质条件及地下水的突出量来对排水方法进行确定。
四、注意事项及质量控制
(一)重视变形观测,并注意及时补救
深基坑支护结构变形监测包括的内容:周围建筑物变形观测、地下管线变形观测及基坑边坡的变形观测等。土方开挖及支护设计在实际应用中的情况可以通过监测数据及时分析和及时的了解,通过对它存在的偏差分析便可以及时的了解土方开挖影响的沉降情况、基坑土体变形状况以及地下管线的变形情沉等。对存在偏差的设计,在下部施工中要及时的校正设计参数,采取恰当的控制措施对已施工的部位进行补救。因此,现场变形观测的数据要求必须准确、可靠、及时,严格要求变形观测人员要按照预定的设计方案精心测量、认真负责,确保观测的质量。
(二)全程控制基坑的施工质量
深基坑支护工程施工过程中,需要对整个施工过程进行全程的质量控制,这样可以及时发现施工中存在的隐患,及时进行解决,确保施工的安全性。同时还应在施工前制定科学合理的设计方案,并在施工中严格按照设计方案进行。这就需要在施工前,要对施工现场进行详细的勘察工作,掌握现场的地质、水文及周围环境等多方面的资料,同时还要做好降水系统。施工过程中基坑支护施工队伍还需要与土方施工队伍进行有效的配合,从而在土方开挖过程中及时采取支护措施,确保做到分层分段开挖和支护的原则,同时在开挖时还要尽量做到降低对土体的扰动,减少开挖后无支撑情况下的暴露时间,做到均衡、对称开挖,合理对开挖过程中的位移进行控制。在开挖过程中还要做好相应的预防措施,避免碰撞到支护结构,灵活对出现的异常情况,进行处理,确保深基坑施工的顺利进行。
参考文献:
[1]蔡群.深基坑施工浅析[J].江苏建筑,2008.
[2]贾静.某软土地区深基坑支护设计与施工工艺研究[J].山西建筑,2014,40(2):66-67.
[3]邹小明,杨仁文.深基坑工程存在的问题分析[J].山西建筑,2010.