深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)范文

時(shí)間:2023-04-02 02:03:15

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深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

篇1

關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)模糊選優(yōu)有限元分析

中圖分類號(hào):TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著工程建設(shè)水平的不斷提升,建筑工程施工技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步,基于對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的需求,建筑深基坑工程作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程內(nèi)容,越來越受到人們的重視。深基坑工程建設(shè)的影響因素復(fù)雜,其主要是一種由巖土、結(jié)構(gòu)以及建筑工程施工技術(shù)相結(jié)合的工程內(nèi)容。相關(guān)研究理論還有待進(jìn)一步發(fā)展,但是由于深基坑工程問題造成的工程事故時(shí)有發(fā)生,深入開展對(duì)其的研究,有助于提升我國工程建設(shè)質(zhì)量與水平。

一、深基坑支護(hù)影響因素分析

深基坑工程建設(shè)過程中相關(guān)影響因素十分復(fù)雜,且影響因素之間彼此存在關(guān)聯(lián)。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中,需要周全考慮相關(guān)因素,仔細(xì)篩選與分析基坑工程當(dāng)中的影響因素,以下是對(duì)工程施工中基坑支護(hù)影響因素的歸類分析:

(一)環(huán)境影響因素

1.建筑環(huán)境與設(shè)施影響因素

建筑深基坑形成多為市中心,其周邊建筑物與地下管道對(duì)建筑施工影響較大,基坑挖掘只能采取垂直開挖的方式。與此同時(shí),需要注意的是基坑開挖會(huì)造成周圍建筑物以及地下管線受到影響。

2.工程、水文地質(zhì)環(huán)境因素

基坑工程施工過程中地層因素與水文地質(zhì)環(huán)境情況都會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)造成影響。其中,基坑工程建設(shè)的底層情況主要包括地層構(gòu)造、圖層與巖土體相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容,水文情況則包括地下水位與其變化情況。

3.施工影響因素

影響基坑施工的主要因素包括多個(gè)方面:施工場所的交通情況與商業(yè)活動(dòng)情況等都是基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)影響因素。施工場地提供的材料與車輛進(jìn)出等也會(huì)影響基坑施工與設(shè)計(jì)。

(二)主體工程影響因素

在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)當(dāng)綜合全面了解工程實(shí)際情況,形成理性認(rèn)知,對(duì)工程施工過程總形成規(guī)模、結(jié)構(gòu)以及施工方式綜合掌握。

(三)基坑形狀因素,深度因素以及寬度因素。

(四)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的載荷影響因素。

(五)現(xiàn)已應(yīng)用的各種支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍以及施工隊(duì)伍常用的施工方法、施工設(shè)備及施工技術(shù)等情況。

(六)相關(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)資料:國家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的規(guī)范、規(guī)程;周圍相似基坑工程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

二、深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)主要原則

形成深基坑支護(hù)方案的主要原則是根據(jù)對(duì)其影響因素的綜合考慮,形成合理的價(jià)值分析,并在此基礎(chǔ)上做出最優(yōu)選擇。這其中包括:工程施工技術(shù)安全性、施工可行性分析;深基坑支護(hù)對(duì)環(huán)境造成的影響分析;施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的施工工期影響分析以及其造成的工程經(jīng)濟(jì)型綜合對(duì)比分析。在具體工程施工過程中,支護(hù)方案設(shè)計(jì)可能形成多套方案。這個(gè)過程中,需要對(duì)多套方案的可行性問題進(jìn)行綜合考慮,因?yàn)椴煌桨傅膫?cè)重點(diǎn)各不相同,這就需要根據(jù)工程施工需要,選擇最優(yōu)模型。

在選取基坑支護(hù)方案的過程中需要進(jìn)行優(yōu)選,目的是為了進(jìn)一步增加支護(hù)工作過程中的客觀性與科學(xué)性?!督ㄖこ袒又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》當(dāng)中主要對(duì)基坑支護(hù)工程開展有一定的原則性的規(guī)定。針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的過程中需要兼顧到工程施工結(jié)構(gòu)的空間效果以及受力特征?;又ёo(hù)優(yōu)選過程中還需要通過對(duì)基坑周圍環(huán)境以及基坑開挖情況等進(jìn)行綜合分析,同時(shí)還需要對(duì)地質(zhì)水文情況進(jìn)行考慮,只有這樣才能真正做到選型的科學(xué)性與合理性。

基坑支護(hù)選型主要包括支擋結(jié)構(gòu)、土釘墻以及重力式水泥土墻等內(nèi)容。像是選用組合需遵循一定的原則,即為《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》。

三、工程深基坑設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)

(一)層次結(jié)構(gòu)確立

確立深基坑支護(hù)方案,相關(guān)影響因素較多,其中包括工程、水文、建筑、管線、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面的內(nèi)容??傮w來看,上述中內(nèi)容可以被歸為幾類:經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定性、環(huán)境、工程期限、施工難易程度等。本文通過采用建立層次結(jié)構(gòu)的方式形成了深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)選型內(nèi)容(如圖1.所示)。

圖1.建筑深基坑選型采用層次分析法

其中,優(yōu)選方案當(dāng)中的總目標(biāo)主要包括幾個(gè)方面:安全可靠、工程造價(jià)低、工程期限較短、環(huán)境因素影響小以及工程施工方便。

另外,準(zhǔn)則層的主要因素包括幾個(gè)方面:安全可靠性(B1)、工程造價(jià)(B2)、工程期限(B3)、工程期限(B4)、施工難度(B5)。

(二)確定相關(guān)因素權(quán)重

1.形成判斷矩陣

通過使用標(biāo)度法以及表1.中所示內(nèi)容,可以完成對(duì)準(zhǔn)則層當(dāng)中相關(guān)因素在目標(biāo)層當(dāng)中的重要性的分析,通過兩兩比較及單排序方法完成上述內(nèi)容。

安全可靠性與工程造價(jià)相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為1;安全可靠性與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;安全可靠性與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;安全可靠性與工程施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;工程造價(jià)與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;工程造價(jià)與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;工程造價(jià)與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;

工程期限與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為½;工程期限與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為2;環(huán)境影響因素與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為 3(具體內(nèi)容如下表1.所示)。

表1.比較值情況

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判斷出選優(yōu)矩陣列表:

B=

2.層次排列

通過采用公式(1)具體求得判斷矩陣(B)當(dāng)中的最大特征數(shù)據(jù)W。

W1===2.268

相同原理,可以求得W2,W3,W4,W5。并在歸一化之后,W1=0.350,W2=0.350,W3=0.102,W4=0.142,W5=0.056。

由此,權(quán)重向量表示為:

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

這其中最大特征數(shù)值表示為:

max=5.129

總之,綜上所述,本文主要通過對(duì)工程施工建設(shè)過程中深基坑影響因素(安全可靠性、造價(jià)、工程期限、環(huán)境影響因素、工程施工便捷性)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案情況與細(xì)部參數(shù)相關(guān)研究進(jìn)行分析。通過采用多目標(biāo)模糊決策方案實(shí)現(xiàn)工程深基坑系統(tǒng)的優(yōu)選,并建立了深基坑支護(hù)模型。希望通過對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行的深入研究,能夠進(jìn)一步提高工程施工水平,提升工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]黃貴珍,周東.基于遺傳算法的基坑樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào),2000(S1):86-90

[2]賈寧.有限填土靜止土壓力系數(shù)計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào).2012.7:1333-1337[3]李廣信.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上水土壓力的分算與合算[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010,5(3):348-352

[3]李明星.基坑支護(hù)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)分析及應(yīng)用[J](建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程)JGJ120-2012

[4]阮永芬,葉燎原.用灰色系統(tǒng)理論與方法確定深基坑支護(hù)方案.巖土力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2013:1203-1206

[5]賈寧.有限填土靜止土壓力系數(shù)計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2012,7:1333-1337

建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120-2012深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)研究

時(shí)亮

中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖北武漢 430056,南京中交道路橋梁工程勘察設(shè)計(jì)有限公司 江蘇南京 210000

摘要:建筑深基坑施工作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工程內(nèi)容,其影響因素多元且十分復(fù)雜。施工中的支護(hù)方案選定不僅對(duì)基坑的經(jīng)濟(jì)型、穩(wěn)定性及安全性造成巨大影響,同時(shí)也是整個(gè)工程安全建設(shè)的重要前提。因?yàn)?,深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中出現(xiàn)微小問題都有可能造成基坑失穩(wěn),并引起工程造價(jià)增加,因此深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)意義重大。本文主要針對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相關(guān)問題進(jìn)行簡要分析,探究深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)模型建立與優(yōu)選問題,并對(duì)深基坑細(xì)部優(yōu)化情況進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)模糊選優(yōu)有限元分析

中圖分類號(hào):TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著工程建設(shè)水平的不斷提升,建筑工程施工技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步,基于對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的需求,建筑深基坑工程作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程內(nèi)容,越來越受到人們的重視。深基坑工程建設(shè)的影響因素復(fù)雜,其主要是一種由巖土、結(jié)構(gòu)以及建筑工程施工技術(shù)相結(jié)合的工程內(nèi)容。相關(guān)研究理論還有待進(jìn)一步發(fā)展,但是由于深基坑工程問題造成的工程事故時(shí)有發(fā)生,深入開展對(duì)其的研究,有助于提升我國工程建設(shè)質(zhì)量與水平。

一、深基坑支護(hù)影響因素分析

深基坑工程建設(shè)過程中相關(guān)影響因素十分復(fù)雜,且影響因素之間彼此存在關(guān)聯(lián)。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中,需要周全考慮相關(guān)因素,仔細(xì)篩選與分析基坑工程當(dāng)中的影響因素,以下是對(duì)工程施工中基坑支護(hù)影響因素的歸類分析:

(一)環(huán)境影響因素

1.建筑環(huán)境與設(shè)施影響因素

建筑深基坑形成多為市中心,其周邊建筑物與地下管道對(duì)建筑施工影響較大,基坑挖掘只能采取垂直開挖的方式。與此同時(shí),需要注意的是基坑開挖會(huì)造成周圍建筑物以及地下管線受到影響。

2.工程、水文地質(zhì)環(huán)境因素

基坑工程施工過程中地層因素與水文地質(zhì)環(huán)境情況都會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)造成影響。其中,基坑工程建設(shè)的底層情況主要包括地層構(gòu)造、圖層與巖土體相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容,水文情況則包括地下水位與其變化情況。

3.施工影響因素

影響基坑施工的主要因素包括多個(gè)方面:施工場所的交通情況與商業(yè)活動(dòng)情況等都是基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)影響因素。施工場地提供的材料與車輛進(jìn)出等也會(huì)影響基坑施工與設(shè)計(jì)。

(二)主體工程影響因素

在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)當(dāng)綜合全面了解工程實(shí)際情況,形成理性認(rèn)知,對(duì)工程施工過程總形成規(guī)模、結(jié)構(gòu)以及施工方式綜合掌握。

(三)基坑形狀因素,深度因素以及寬度因素。

(四)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的載荷影響因素。

(五)現(xiàn)已應(yīng)用的各種支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍以及施工隊(duì)伍常用的施工方法、施工設(shè)備及施工技術(shù)等情況。

(六)相關(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)資料:國家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的規(guī)范、規(guī)程;周圍相似基坑工程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

二、深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)主要原則

形成深基坑支護(hù)方案的主要原則是根據(jù)對(duì)其影響因素的綜合考慮,形成合理的價(jià)值分析,并在此基礎(chǔ)上做出最優(yōu)選擇。這其中包括:工程施工技術(shù)安全性、施工可行性分析;深基坑支護(hù)對(duì)環(huán)境造成的影響分析;施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的施工工期影響分析以及其造成的工程經(jīng)濟(jì)型綜合對(duì)比分析。在具體工程施工過程中,支護(hù)方案設(shè)計(jì)可能形成多套方案。這個(gè)過程中,需要對(duì)多套方案的可行性問題進(jìn)行綜合考慮,因?yàn)椴煌桨傅膫?cè)重點(diǎn)各不相同,這就需要根據(jù)工程施工需要,選擇最優(yōu)模型。

在選取基坑支護(hù)方案的過程中需要進(jìn)行優(yōu)選,目的是為了進(jìn)一步增加支護(hù)工作過程中的客觀性與科學(xué)性?!督ㄖこ袒又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》當(dāng)中主要對(duì)基坑支護(hù)工程開展有一定的原則性的規(guī)定。針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的過程中需要兼顧到工程施工結(jié)構(gòu)的空間效果以及受力特征。基坑支護(hù)優(yōu)選過程中還需要通過對(duì)基坑周圍環(huán)境以及基坑開挖情況等進(jìn)行綜合分析,同時(shí)還需要對(duì)地質(zhì)水文情況進(jìn)行考慮,只有這樣才能真正做到選型的科學(xué)性與合理性。

基坑支護(hù)選型主要包括支擋結(jié)構(gòu)、土釘墻以及重力式水泥土墻等內(nèi)容。像是選用組合需遵循一定的原則,即為《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》。

三、工程深基坑設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)

(一)層次結(jié)構(gòu)確立

確立深基坑支護(hù)方案,相關(guān)影響因素較多,其中包括工程、水文、建筑、管線、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面的內(nèi)容??傮w來看,上述中內(nèi)容可以被歸為幾類:經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定性、環(huán)境、工程期限、施工難易程度等。本文通過采用建立層次結(jié)構(gòu)的方式形成了深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)選型內(nèi)容(如圖1.所示)。

圖1.建筑深基坑選型采用層次分析法

其中,優(yōu)選方案當(dāng)中的總目標(biāo)主要包括幾個(gè)方面:安全可靠、工程造價(jià)低、工程期限較短、環(huán)境因素影響小以及工程施工方便。

另外,準(zhǔn)則層的主要因素包括幾個(gè)方面:安全可靠性(B1)、工程造價(jià)(B2)、工程期限(B3)、工程期限(B4)、施工難度(B5)。

(二)確定相關(guān)因素權(quán)重

1.形成判斷矩陣

通過使用標(biāo)度法以及表1.中所示內(nèi)容,可以完成對(duì)準(zhǔn)則層當(dāng)中相關(guān)因素在目標(biāo)層當(dāng)中的重要性的分析,通過兩兩比較及單排序方法完成上述內(nèi)容。

安全可靠性與工程造價(jià)相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為1;安全可靠性與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;安全可靠性與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;安全可靠性與工程施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;工程造價(jià)與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;工程造價(jià)與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;工程造價(jià)與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;

工程期限與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為½;工程期限與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為2;環(huán)境影響因素與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為 3(具體內(nèi)容如下表1.所示)。

表1.比較值情況

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判斷出選優(yōu)矩陣列表:

B=

2.層次排列

通過采用公式(1)具體求得判斷矩陣(B)當(dāng)中的最大特征數(shù)據(jù)W。

W1===2.268

相同原理,可以求得W2,W3,W4,W5。并在歸一化之后,W1=0.350,W2=0.350,W3=0.102,W4=0.142,W5=0.056。

由此,權(quán)重向量表示為:

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

這其中最大特征數(shù)值表示為:

max=5.129

總之,綜上所述,本文主要通過對(duì)工程施工建設(shè)過程中深基坑影響因素(安全可靠性、造價(jià)、工程期限、環(huán)境影響因素、工程施工便捷性)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案情況與細(xì)部參數(shù)相關(guān)研究進(jìn)行分析。通過采用多目標(biāo)模糊決策方案實(shí)現(xiàn)工程深基坑系統(tǒng)的優(yōu)選,并建立了深基坑支護(hù)模型。希望通過對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行的深入研究,能夠進(jìn)一步提高工程施工水平,提升工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]黃貴珍,周東.基于遺傳算法的基坑樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào),2000(S1):86-90

[2]賈寧.有限填土靜止土壓力系數(shù)計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào).2012.7:1333-1337[3]李廣信.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上水土壓力的分算與合算[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010,5(3):348-352

[3]李明星.基坑支護(hù)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)分析及應(yīng)用[J](建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程)JGJ120-2012

[4]阮永芬,葉燎原.用灰色系統(tǒng)理論與方法確定深基坑支護(hù)方案.巖土力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2013:1203-1206

篇2

關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)變形控制;設(shè)計(jì);分析

隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,建筑工程的數(shù)量與日俱增,而深基坑正是在建筑工程數(shù)量較多的情況下使用的一種關(guān)鍵性技術(shù)。這也是保證建筑工程質(zhì)量與安全的重要技術(shù)措施。為了保證深基坑正常發(fā)揮作用,就要對(duì)其進(jìn)行支護(hù),因此,需要對(duì)深基坑進(jìn)行合理設(shè)計(jì),避免其發(fā)生變形,如果支付變形,會(huì)直接影響到工程的施工質(zhì)量與安全。在這種情況下深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),就非常重要。其中深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),既包括支護(hù)本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也涵蓋了與之相鄰的建筑、管線和道路,而本文主要是針對(duì)支護(hù)本身的變形控制設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探討。

1.深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的具體要求分析

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)在具體設(shè)計(jì)中,要具有一定的依據(jù),主要是深基坑的尺寸,最大荷載力,附近建筑環(huán)境、道路環(huán)境、管線環(huán)境以及地理地質(zhì)條件等。為了符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),要在一定的設(shè)計(jì)要求之下進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。具體如下:

1.1技術(shù)要求

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),(1)要具備一定的抗滑穩(wěn)定性,抗傾覆穩(wěn)定性,同時(shí)要達(dá)到抗管涌和抗隆起的要求。[1](1)要對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保證強(qiáng)度是實(shí)際變形量與深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的要求相符合。

1.2投資要求

要根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,研究,制定科學(xué)的深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)造價(jià)最低,在保證設(shè)計(jì)方法符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,盡量減少投資,降低造價(jià),提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3工期要求

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),要結(jié)合施工具體情況,對(duì)施工程序,施工標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)施工環(huán)節(jié)的具體期限等有一個(gè)明確的標(biāo)記,盡量使施工簡潔快速,提高施工效率,縮短工期,避免延誤工期。

1.4深基坑周圍的環(huán)境要求

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),不能只考慮深基坑本身情況,還要關(guān)注與之聯(lián)系密切的周圍環(huán)境。注意周圍環(huán)境對(duì)深基坑變形的實(shí)際要求。保證在深基坑施工時(shí),其周圍的建筑、管保、道路等發(fā)生位移、沉降和傾斜的程度都在規(guī)定范圍之內(nèi),避免對(duì)其周圍的各種建筑、管線、道路造成損害和嚴(yán)重的影響。

2.深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)方案分析

2.1科學(xué)建立深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)模型

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),一般需要建立科學(xué)的設(shè)計(jì)模型,對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完整的呈現(xiàn),便于發(fā)現(xiàn)問題,方便修改,以保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。[2]建立深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)模型,一般主要包括四個(gè)設(shè)計(jì)要素:一是設(shè)計(jì)變量的確定。首先要根據(jù)實(shí)際情況,正確選取深基坑支護(hù)的具體形狀和參數(shù)等數(shù)據(jù)信息,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、比較,為優(yōu)化深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。二是明確目標(biāo)。深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),要確定一個(gè)明確的目標(biāo),要具備一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。在深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中,要有一個(gè)完整的整體目標(biāo),有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì),而且這個(gè)目標(biāo)的設(shè)定要具有科學(xué)性與合理性,同時(shí),造價(jià)上要保證最低。三是確定一個(gè)約束條件。基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),需要對(duì)設(shè)計(jì)的變量進(jìn)行科學(xué)取值,在取值的過程中,不能沒有限制,任意選取,要保證具備一個(gè)合理的約束條件,保證取值的科學(xué)性和規(guī)范性。四是要建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型。在深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)中,要建立一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型,有利于保證設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。要根據(jù)設(shè)計(jì)變量,列出相應(yīng)的函數(shù),再根據(jù)設(shè)定的約束條件,優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,在限制條件下,選取一個(gè)適當(dāng)?shù)淖兞?,從而使函?shù)值最佳。

2.2合理設(shè)計(jì)單支點(diǎn)錨樁

首先要合理選擇錨點(diǎn)的具置,這也是保證單支點(diǎn)錨樁設(shè)計(jì)最優(yōu)的前提,[3]接著就是錨樁截面的設(shè)計(jì),要在改變錨點(diǎn)受力情況,改變錨桿位置的基礎(chǔ)上,使反彎點(diǎn)的彎矩值大概一致,然后把這個(gè)具體的值作為錨樁截面設(shè)計(jì)的具體依據(jù)。一般錨樁的位置與深基坑的頂端越接近,其產(chǎn)生的位移距離就越小。所以,在對(duì)錨樁位置進(jìn)行選擇時(shí),壓盡量減少錨桿的位移距離,同時(shí)要保證深基坑頂端的位移距離盡可能的小。此外,還要算出深基坑支護(hù)的入土深度、最大正彎矩和向彎矩,以此作為參考數(shù)據(jù),準(zhǔn)確選擇深基坑支護(hù)的最優(yōu)位置,確定最佳錨樁截面積和錨點(diǎn)承受力,從而保證單支點(diǎn)錨樁設(shè)計(jì)的合理性、準(zhǔn)確性。

2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)多支點(diǎn)錨樁

在多支點(diǎn)錨樁的設(shè)計(jì)過程中,(1)挖掘基坑到第一道錨桿的位置,保證深基坑支護(hù)呈懸臂狀態(tài),接著對(duì)支護(hù)樁的內(nèi)力和樁頂位移距離進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,然后根據(jù)實(shí)際情況的變化,做出適當(dāng)調(diào)節(jié),使其達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),保證設(shè)計(jì)方案合理。[4](2)在正確確定第一道錨桿的位置之后,對(duì)第二根錨桿的錨桿的位置進(jìn)行確定。在實(shí)際確認(rèn)過程中,要對(duì)第一道錨桿的撐反力進(jìn)行計(jì)算,一般采用彈性抗力有限原發(fā)計(jì)算方法,接著對(duì)錨點(diǎn)的受力和錨樁頂端的位移進(jìn)行計(jì)算,最后對(duì)第二根錨桿的最大位移和支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。(3)以此類推,在確定第一根和第二根錨桿位置的基礎(chǔ)上,深基坑挖至坑底進(jìn)行標(biāo)高,根據(jù)實(shí)際情更合理調(diào)整錨撐點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)整。從而使多支點(diǎn)錨樁的設(shè)計(jì)更加科學(xué)。

3.深基坑支護(hù)變形控制的策略分析

3.1保證嵌固深度

在對(duì)深基坑支護(hù)變形進(jìn)行控制的過程中,根據(jù)觀察分析發(fā)現(xiàn),圍護(hù)樁嵌固深度不斷增加的過程中,樁體發(fā)生的水平位移和深基坑底的隆起程度就會(huì)相應(yīng)減小,其中,深基坑底隆起減小的程度要比樁體發(fā)生的水平位移減少的程度大。[5]當(dāng)嵌固深度達(dá)到一定程度和標(biāo)注時(shí),樁底慢慢地不再發(fā)生變形,如果樁長繼續(xù)延長,降低圍護(hù)樁變形的作用也不再明顯,但是對(duì)減少深基坑底隆起還是具有一定的作用。為了更好地控制深基坑支護(hù)變形,要保證嵌固的具體深度。

3.2強(qiáng)化支撐的位置設(shè)置

深基坑支護(hù)變形受到很多因素的影響,其中支撐的位置變化對(duì)其影響很大。一旦深基坑支付支撐的位置發(fā)生變化,必將引起深基坑支護(hù)變形的發(fā)生。支撐位置變化的具體程度直接影響著深基坑支護(hù)變形的程度。因此,在對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)深基坑支付結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形的具體影響,結(jié)合深基坑施工空間環(huán)境等各方面的因素,進(jìn)行綜合考慮,從而正確設(shè)置支撐的位置,盡量避免其大幅度的變化。

3.3控制支撐剛度

深基坑支護(hù)變形與支撐剛度的變化也具有一定的關(guān)系,通過實(shí)際研究發(fā)現(xiàn),支撐剛度的增加會(huì)減小圍護(hù)樁水平位移的最大值,但是不會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)位移發(fā)生過大的變化,因此,可以根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)采取增加支撐剛度的方式,進(jìn)一步控制深基坑支護(hù)變形。

3.4合理設(shè)置隔離墻

深基坑技術(shù)一般是應(yīng)用于數(shù)量較多的建筑群,因此,在施工過程中,面臨的施工環(huán)境比較復(fù)雜。更好地發(fā)揮的深基坑的實(shí)際作用,為了防止深基坑變形,要采取深基坑支護(hù),為了進(jìn)一步控制支護(hù)變形,需要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置隔離墻。隔離墻的設(shè)置很大程度上能夠起到加固深基坑的作用,但是如果設(shè)置不合理,很可能會(huì)適得其反,不但不會(huì)發(fā)揮加固作用,還會(huì)加重深基坑的變形,因此,在實(shí)際設(shè)置中,要綜合分析施工實(shí)際,結(jié)合各種影響因素,保證隔離墻設(shè)置的科學(xué)性、合理性。

3.5對(duì)深基坑坑底進(jìn)行加固

對(duì)基坑坑底的土體進(jìn)行加固,是控制深基坑支護(hù)變形的重要途徑之一。加固的具體方法一般是在坑底增加土體,主要采用裙邊加固法、抽條加固法和二者結(jié)合的加固法,通過加固作用,保持坑底的穩(wěn)定性,從而控制深基坑支護(hù)變形。

結(jié)論

在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中,深基坑技術(shù)發(fā)揮著重要作用,但深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的水平,對(duì)深基坑施工質(zhì)量的影響很大,因此,要在實(shí)際設(shè)計(jì)中,根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求,根據(jù)設(shè)計(jì)的具體程序和要點(diǎn),不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,采取有效的措施,加強(qiáng)對(duì)深基坑支護(hù)變形控制的力度,從而整體上提高建筑工程的質(zhì)量,促進(jìn)建筑行業(yè)又好又快發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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[4]李騰.深基坑變形分析及支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].石家莊鐵道大學(xué),2015.

篇3

關(guān)鍵詞:基坑支護(hù);內(nèi)支撐;建筑方案;工程策劃;分區(qū)開挖;分坑

樁基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及項(xiàng)目整體開發(fā)策劃對(duì)于每一個(gè)項(xiàng)目而言均具有非常重要的作用,它受制于多個(gè)方面,關(guān)乎著整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)銷售計(jì)劃和工程的順利實(shí)施。文章以深圳灣填海片區(qū)的地鐵紅樹灣物業(yè)開發(fā)項(xiàng)目(即深灣匯云中心項(xiàng)目)基坑工程為例,重點(diǎn)介紹了臨近地鐵車站、隧道的超大深基坑在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選型時(shí),除了保證自身的穩(wěn)定和安全的同時(shí),重點(diǎn)考慮注意事項(xiàng),并主動(dòng)適應(yīng)業(yè)態(tài)復(fù)雜的大型地鐵上蓋綜合體,在前期面對(duì)建筑方案調(diào)整、分期開挖、分期銷售的整體開發(fā)需求,又可以控制地鐵的位移變形,使其不超過相關(guān)規(guī)定。

1工程概況

紅樹灣物業(yè)開發(fā)項(xiàng)目位于深圳灣南側(cè),東臨深灣二路,南臨白石四道,西臨深灣一路,北臨白石三道。擬建項(xiàng)目用地面積約6.8萬m2,為辦公、酒店、公寓及大型商業(yè)功能的大型地鐵上蓋綜合體項(xiàng)目,總建筑面積近60萬m2;項(xiàng)目中間被配套的市政道路分為東西兩區(qū),東西區(qū)在地下相通;東區(qū)為4層地下室,其中地下一、二層與上部四層裙房形成一個(gè)近10萬m2的大型購物中心,南側(cè)9/11號(hào)線車站與北側(cè)2號(hào)線下沉廣場通過項(xiàng)目地下二層斜向聯(lián)通實(shí)現(xiàn)站外換乘。周邊環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,西南側(cè)地下室邊線距離地鐵11號(hào)線隧道邊線僅4.4~6.8m,南側(cè)大部分(除西南側(cè))地下室邊線緊貼9號(hào)線與11號(hào)線換乘車站;東北側(cè)地下室邊線距離地鐵2號(hào)線隧道邊線約7~28m,西北側(cè)緊鄰地鐵2號(hào)線車站(局部位置緊鄰下沉廣場)。該項(xiàng)目基坑?xùn)|西長約320m、東西長約分別是190m/130m,平面形狀大致呈較不規(guī)則的四邊形,支護(hù)周長約980m,基坑開挖深度約為12.34~20.08m,基坑面積約5.4萬m2,其余大部分占地為地鐵車站共用,是典型的臨近地鐵的超大深基坑(見圖1)。

2項(xiàng)目建筑方案演變過程

紅樹灣項(xiàng)目2014年初確定了中標(biāo)方,其建筑方案為南北側(cè)地鐵通過地上、地下敞開式斜交換乘的方式將地塊分為兩片(見圖2)。在2014年底通過公開招標(biāo)的方式引入合作開發(fā)方萬科后,設(shè)計(jì)單位與方案深化單位結(jié)合萬科開發(fā)理念,針對(duì)項(xiàng)目原方案商業(yè)面積零散不滿足設(shè)置體量較大的商業(yè)Mall的需求,以及商業(yè)和公寓各類出入口不能在四周主干道設(shè)置的現(xiàn)實(shí)情況,在項(xiàng)目地塊中間代建的市政配套道路上設(shè)置出入口,并實(shí)現(xiàn)東西側(cè)功能上的動(dòng)靜隔離。初步確定了西側(cè)4棟公寓加一棟辦公,東區(qū)兩棟較矮辦公和一棟350m超高層辦公的平面格局,但保留了地上、地下的換乘通道(見圖3)。后期由于地上地下的換乘通道對(duì)地下商業(yè)的影響和總平出入口影響太大而被迫放棄(見圖4)。再后期由于西區(qū)公寓景觀和視線的要求,以及新消防規(guī)范的實(shí)施而。

3對(duì)支護(hù)設(shè)計(jì)選型的影響和演變

3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選型過程

紅樹灣項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和工程管理工作在開展初期,結(jié)合項(xiàng)目南北側(cè)臨近已運(yùn)營地鐵線路、周邊道路、場地地質(zhì)條件等情況進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì),在初步優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上,將地下室邊界條件實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定?;颖眰?cè)臨近已運(yùn)營的地鐵2號(hào)線,基坑南側(cè)緊鄰即將運(yùn)營的地鐵9號(hào)線及11號(hào)線,初步分析不具備采用常規(guī)放坡或排樁錨索的條件,基坑在填海區(qū)范圍內(nèi)且整體基坑面積超過5萬m2。為了避免開挖過程中大面積卸載和開挖后的空間效應(yīng)不對(duì)地鐵造成較大的影響,要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須要有足夠的剛度,所以在南北兩側(cè)的維護(hù)結(jié)構(gòu)首選地下連續(xù)墻;而東西兩側(cè)靠近市政道路,具備放坡或設(shè)置排樁錨索的條件,從整體支護(hù)和經(jīng)濟(jì)角度初步選擇排樁錨索體系。同時(shí),止水在基坑工程中起著至關(guān)重要的作用。由于地連墻需穿越砂層等強(qiáng)透水層,若止水效果不佳,坑內(nèi)發(fā)生滲漏甚至繞滲現(xiàn)象等引起的涌水涌砂,將導(dǎo)致基坑位移過大,抗傾覆、抗隆起及整體穩(wěn)定等安全系數(shù)均大幅度降低,嚴(yán)重影響基坑安全,并使臨近的地鐵產(chǎn)生較大的變形及沉降甚至隧道管片結(jié)構(gòu)受損,造成極大的安全隱患。故最終否決了基坑?xùn)|西兩側(cè)采用排樁加錨索的維護(hù)結(jié)構(gòu)。特別需要說明的是,由于南側(cè)9號(hào)線和11號(hào)線車站是兩線換乘共用一個(gè)車站,其開挖深度與開發(fā)項(xiàng)目基坑深度相當(dāng)。根據(jù)南側(cè)地鐵9號(hào)線原設(shè)計(jì)單位提供的圖紙,原地連墻的嵌固深度基本滿足要求,且考慮到該車站是一個(gè)寬約40m、長約600m的大型地下剛體。該地連墻承受的水、土壓力遠(yuǎn)小于東西兩側(cè),如果在南側(cè)為項(xiàng)目基坑設(shè)置一道地連墻對(duì)項(xiàng)目地下室的布局和功能也影響非常大。在基坑設(shè)計(jì)單位復(fù)核了原地連墻嵌固深度和內(nèi)支撐條件,并經(jīng)車站原設(shè)計(jì)確認(rèn),并得到地鐵相關(guān)部門和技術(shù)專家多輪溝通、協(xié)調(diào)后,本著受力明晰、可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則,南側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)利用了這道既有的地下連續(xù)墻。根據(jù)以上分析情況,為了保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度及整體止水效果,本基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)確定采用地下連續(xù)墻來兼具擋土及截水的雙重作用。其中,南側(cè)利用既有的地下連續(xù)墻,西側(cè)及西北側(cè)新設(shè)計(jì)地下連續(xù)墻(見圖6)。新舊地連墻連接處設(shè)置若干旋噴樁的型式來進(jìn)行銜接和補(bǔ)強(qiáng)。圖中地下連續(xù)墻的嵌固深度和截面,以及配筋,由于建筑方案地下室的層數(shù)和深度不穩(wěn)定,而無法準(zhǔn)確的設(shè)計(jì);但此時(shí)可以做一些前期工程準(zhǔn)備工作和場地清理等工作。

3.2分坑樁的提出和內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置思路

在保證基坑安全的同時(shí),需要嚴(yán)格控制地鐵的變形位移使其不超過相關(guān)的保護(hù)規(guī)定是本項(xiàng)目基坑內(nèi)支撐設(shè)計(jì)的重中之重,所以本基坑的支撐體系由設(shè)計(jì)、業(yè)主、施工方原則上確定為剛度較大的鋼筋混凝土內(nèi)支撐。在前期結(jié)合圖3方案中各個(gè)塔樓的相對(duì)位置,使得所設(shè)計(jì)的內(nèi)支撐盡量減少對(duì)塔樓地下結(jié)構(gòu)的干擾;以及盡早實(shí)現(xiàn)開工的目的,在穩(wěn)定了方案地下室輪廓后由業(yè)主配合設(shè)計(jì)單位積極開展支護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)及施工準(zhǔn)備。由于基坑?xùn)|西向長約320m、南北向約130~190m,基坑的變形具有長邊效應(yīng),即基坑在開挖過程中,其長邊中間位置附近的變形位移往往是最大的。本基坑北側(cè)長邊的中部,正好緊貼地鐵二號(hào)線紅樹灣車站與盾構(gòu)隧道的交界處,車站的剛度顯然遠(yuǎn)大于由預(yù)制管片拼裝的隧道結(jié)構(gòu),判斷分析后認(rèn)為該處為基坑周邊最薄弱和敏感的部位,在與地鐵技術(shù)委員會(huì)初步溝通時(shí)被地鐵相關(guān)專家所認(rèn)可,并要求在此處設(shè)置一道分坑樁。同時(shí),本基坑西側(cè)和東側(cè)的支護(hù)深度和層數(shù)也均不相同而且施工進(jìn)度要求不一致,場地西側(cè)的開發(fā)施工進(jìn)度較為急迫,完工時(shí)間預(yù)定要比東側(cè)提前約一年左右。再者在項(xiàng)目西側(cè)的2號(hào)線車站與項(xiàng)目有約100m長、10m深的下沉廣場范圍是空缺,無法有效為基坑內(nèi)支撐體系提供反力,使得北側(cè)的水、土壓力不能直接有效的傳遞和平衡到南側(cè)。因此,針對(duì)本基坑的需求和特點(diǎn),設(shè)計(jì)單位在項(xiàng)目中間代建的市政道路位置,也即基坑?xùn)|西區(qū)在地下室三層與四層交界處設(shè)置一道分坑樁,形成東側(cè)和西側(cè)兩個(gè)相對(duì)較小的基坑,能獨(dú)立施工互不影響,且可以有效的控制和減小地鐵車站和隧道連接處的變形。內(nèi)支撐的布置需要結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn),應(yīng)對(duì)其具體的型式進(jìn)行深入細(xì)致的分析,在分坑樁的基礎(chǔ)上,提出了三種內(nèi)支撐的型式。由于建筑方案和工程策劃一直在演變和細(xì)化中,也需要開發(fā)商各個(gè)職能部門多角度、多維度的深度參與,內(nèi)支撐方案最初是常規(guī)意義上的概念設(shè)計(jì)選型,采用環(huán)型砼內(nèi)支撐(見圖7)、單環(huán)加對(duì)撐和角撐(見圖8)、對(duì)撐和角撐(見圖9)等形式。中東區(qū)環(huán)撐雖讓出了超高成塔樓,但環(huán)撐直徑太大達(dá)到近150m,西區(qū)小環(huán)撐沒考慮下沉廣場的不利影響,以及對(duì)撐超長不穩(wěn)定,后經(jīng)設(shè)計(jì)院復(fù)核計(jì)算上述三個(gè)方案均有較多技術(shù)問題和限制條件而調(diào)整了設(shè)計(jì)思路。

3.3內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分區(qū)支護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

在東西兩個(gè)基坑的前提下,考慮下沉廣場的不利因素,將西區(qū)基坑將內(nèi)支撐的形式穩(wěn)定在四個(gè)邊角處,設(shè)置了四塊大角撐。起初在其中部區(qū)域,設(shè)置了呈十字狀的兩個(gè)大對(duì)稱來平衡兩側(cè)的土壓力。在南邊既有地下連續(xù)墻的區(qū)域,由于緊貼著地體9號(hào)線和11號(hào)線的換乘車站的結(jié)構(gòu)剛體,土壓力并不大,所以僅設(shè)置邊桁架來進(jìn)行支撐。在北邊2號(hào)線下沉廣場的區(qū)域,由于基坑外側(cè)并無實(shí)土來提供相應(yīng)的支撐反力,故在這一區(qū)域不設(shè)置內(nèi)支撐。為了保證足夠的支撐剛度且滿足中部高層塔樓的順利施工,結(jié)合場地形狀,東區(qū)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)采用雙圓環(huán)的環(huán)撐型式(見圖10)。支撐型式帶來的問題是西區(qū)基坑中東西向起到主撐作用的中部對(duì)撐,長度超過180m,對(duì)于對(duì)撐的剛度削弱較大,控制變形特別是平衡環(huán)撐的能力很低,不能有效的抵抗東區(qū)環(huán)撐傳來的巨大推力且影響了部分塔樓地下室結(jié)構(gòu)的施工。針對(duì)上述缺點(diǎn),以及開挖施工、方便拆換撐的考慮下,逐步進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化(見圖11)。①西側(cè)基坑取消十字狀大對(duì)撐,僅在四個(gè)邊角處設(shè)置四塊大對(duì)撐,加強(qiáng)了支護(hù)剛度,并有利于塔樓地下室結(jié)構(gòu)的施工;②根據(jù)下沉廣場處的最新建筑調(diào)整方案,將其與本項(xiàng)目的地下室直接連通,僅設(shè)置高壓旋噴樁進(jìn)行止水,地連墻斷開處可通過設(shè)置若干根灌注樁組成的“墩體結(jié)構(gòu)”來進(jìn)行加強(qiáng)。但支撐型式在技術(shù)層面仍然存在一定的缺點(diǎn):不管是角撐還是圓環(huán)撐,都設(shè)置了過多的連系梁,導(dǎo)致產(chǎn)生了過多的冗余結(jié)構(gòu),使得傳力體系過于繁復(fù)不明晰;同時(shí)也加大了施工和拆撐難度,降低了施工效率,也較多的將西區(qū)B棟塔樓壓在東南角撐下面,東區(qū)環(huán)撐也對(duì)超高層巨柱有所限制。

3.4內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目整體開發(fā)策劃的影響

后續(xù)隨著建筑方案的逐步穩(wěn)定,將西區(qū)局部車庫、公交場站上提至地面裙房的方案調(diào)整,使得西區(qū)地下室減少一層從而大大減少土方開挖深度和土方量,同時(shí)也使西區(qū)內(nèi)支撐的道數(shù)也穩(wěn)定為兩道,項(xiàng)目整體策劃分期開發(fā)和施工銷售節(jié)奏也越來越明晰、投資方立足于市場大環(huán)境計(jì)劃將一期四棟公寓率先推出銷售,實(shí)現(xiàn)資金的部分回籠。為此西區(qū)基坑和結(jié)構(gòu)主體先期施工對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)提出了更高的要求,設(shè)計(jì)方案在業(yè)主工程管理方、營銷方、成本和施工方的共同介入下,為滿足上述目標(biāo)設(shè)計(jì)單位結(jié)合建筑平面各棟塔樓的具置,將內(nèi)撐盡量錯(cuò)開塔樓,錯(cuò)不開的進(jìn)行局部轉(zhuǎn)換,經(jīng)計(jì)算復(fù)核共同確定下述原則:西區(qū)采用相對(duì)獨(dú)立可單獨(dú)拆除的角撐,并實(shí)現(xiàn)西區(qū)坑內(nèi)空間最大化,使得后續(xù)地下室施工時(shí)不受內(nèi)支撐拆換撐和地下室結(jié)構(gòu)施工限制的B、C、D、E棟公寓產(chǎn)品,屬于一期分期圖(見圖12),可以順利往上施工塔樓結(jié)構(gòu),以便于快速達(dá)到銷售所需要的施工節(jié)點(diǎn),同時(shí)也可先施工西區(qū)的角撐并實(shí)現(xiàn)土方開挖,和主體柱基礎(chǔ)的施工。東區(qū)采用環(huán)撐可以使得東區(qū)工期最長的J座超高層塔樓的核心筒不受環(huán)撐影響,個(gè)別受影響的巨柱在環(huán)撐處的砼撐結(jié)構(gòu)局部預(yù)留孔洞,在孔洞周邊就近實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換和補(bǔ)強(qiáng)。在東區(qū)由于根據(jù)需要設(shè)置三道環(huán)撐,在完成底板施工后350m超高陳塔樓的結(jié)構(gòu)也不受整體拆換撐和地下室結(jié)構(gòu)施工的影響而直接可以順利沖出地面,對(duì)超高層塔樓的主體結(jié)構(gòu)的快速施工奠定了基礎(chǔ)。優(yōu)化圖(見圖13)。后期在支撐型式基礎(chǔ)上,施工方提出盡量規(guī)整、施工和拆除方便,以及施工場地少、希望在撐上提供一些材料堆場及交通運(yùn)輸?shù)慕M織的需求。以及從施工策劃角度西區(qū)基坑先土方開挖施工至首道撐底,再施工支撐樁和塔樓樁基礎(chǔ),然后施工二道撐、再開挖土方和其下底板各工序;東區(qū)基坑比西區(qū)相對(duì)較慢,從而在東西區(qū)各工序間可以順利實(shí)現(xiàn)流水。根據(jù)施工方的部分意見以及后期精細(xì)化計(jì)算后,進(jìn)行了下面兩方面的相關(guān)優(yōu)化:①西區(qū)減少了一些基坑角撐的連系梁,使其傳力體系更加明晰;②東區(qū)取消了圓環(huán)撐的三角形連系梁,直接將輻射撐支承在圓環(huán)撐上,受力簡單明確、有利于土壓力的傳遞。由于本工程的圓環(huán)撐(內(nèi)徑125m、外徑140m)在圖13東、西區(qū)砼內(nèi)支撐優(yōu)化中平面示意圖二深圳乃至國內(nèi)都尚無較多先例,在滿足計(jì)算的前提下,于三道環(huán)形內(nèi)支撐和角撐上部重要部位加設(shè)結(jié)構(gòu)樓板,以增加環(huán)撐和角撐的整體面外剛度,同時(shí)也可基本滿足施工方提出的施工場地不足的問題;后續(xù)經(jīng)過設(shè)計(jì)方的精心計(jì)算和參與各方的共同努力,在大部分受力較大的角部區(qū)域增加了300厚結(jié)構(gòu)加強(qiáng)板,最終演變成的內(nèi)支撐施工圖(見圖14)。

3.5地鐵保護(hù)對(duì)支護(hù)方案的要求和影響

由于地鐵設(shè)施對(duì)沉降和變形是按毫米級(jí)別來控制的,所以基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重中之重是采用何種方式有效控制地鐵設(shè)施的變形,并取得地鐵集團(tuán)技術(shù)中心的認(rèn)可。本項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)基本完善前后,主動(dòng)按深圳地鐵保護(hù)條例的要求,與地鐵技術(shù)委員會(huì)專家溝通并上會(huì)審議。經(jīng)專家評(píng)審,在基坑西南角的AC段(基坑與地鐵11號(hào)線隧道間)和基坑北側(cè)的OP段(基坑與2號(hào)線隧道間西側(cè))土體先采用袖閥管注漿進(jìn)行加固后才開始基坑的施工。根據(jù)地鐵保護(hù)條例的要求設(shè)計(jì)單位還提交了華南理工大學(xué)采用大型巖土有限元軟件—MIDAS/GTS建立三維模型進(jìn)行整體模擬的計(jì)算結(jié)果,最終的支護(hù)方案計(jì)算結(jié)果滿足地鐵相關(guān)要求。同時(shí)要求在基坑開挖、地下室施工的全過程對(duì)地鐵車站、隧道和基坑進(jìn)行有效不間斷的監(jiān)測;后期第三方隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示隧道的變形比理論計(jì)算要大,但仍在可控范圍內(nèi),根據(jù)地鐵技術(shù)委員會(huì)的再次審議,建議在北側(cè)2號(hào)線隧道與基坑間土體在原設(shè)計(jì)部分加固的基礎(chǔ)上,整體進(jìn)行了隧道外袖閥管注漿加固,并要求在穩(wěn)定隧道變形的前提下方可完成三道環(huán)撐下靠近地鐵隧道的土方(見圖15)。

4結(jié)束語

本基坑工程于2015年5月開始施工,目前西區(qū)基坑已完成地下室及上部主體的施工,而東區(qū)基坑已完成第三道支撐和其下土方的施工,正在進(jìn)行后續(xù)底板的澆搗。根據(jù)施工現(xiàn)場的反饋,基坑內(nèi)部無滲漏、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較小,地鐵結(jié)構(gòu)的變形也在地鐵相對(duì)可控范圍內(nèi),整體支護(hù)效果良好。

4.1本基坑支護(hù)設(shè)計(jì)主要從下面幾個(gè)方面來綜合考慮

(1)審慎對(duì)待臨近的地鐵設(shè)施,無論在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工、建筑方案的深化以及后續(xù)的樁基礎(chǔ)施工過程中,都要將保護(hù)地鐵放在首要位置;同時(shí)需要與地鐵相關(guān)部門做好充分的溝通和協(xié)調(diào)。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)是否受周邊場地,地塊道路、地鐵等限制條件,能否采用排樁錨索、放坡等支護(hù)形式,在兩三種可選方案的情況下應(yīng)進(jìn)行綜合比選,應(yīng)選用安全性較高的方案,建議在臨近地鐵的基坑優(yōu)先采用較為可靠的內(nèi)支撐受力體系。(3)基坑?xùn)|西向單邊長度約320m,為避免長邊效應(yīng)采用分倉法設(shè)計(jì),便于分坑分區(qū)域施工;從工程策劃角度使得地下室較淺、公寓較低的西區(qū)實(shí)現(xiàn)提前施工;考慮東區(qū)基坑更深、還有施工周期最長的350m超高層塔樓等因素,支護(hù)方案應(yīng)重點(diǎn)考慮在拆除時(shí)對(duì)項(xiàng)目整體施工組織以及各工序合理流水的影響。(4)重視支護(hù)結(jié)構(gòu)平面定位與地下室外邊線和項(xiàng)目紅線及周邊環(huán)境的關(guān)系合理設(shè)計(jì)。(5)基坑支護(hù)應(yīng)配合業(yè)主各個(gè)相關(guān)方,充分溝通,共同介入和研究建筑方案,避免被動(dòng)接受輸入條件;及時(shí)溝通和掌握相關(guān)規(guī)劃、報(bào)建方面的信息,盡可能將施工速度最快、銷售有前置需求的單元或塔樓,盡量布置在不受內(nèi)支撐影響的范圍內(nèi)。(6)對(duì)于支護(hù)樁、地連墻及后期工程樁的選型和施工方法也需要采用考慮減少抽降水和振動(dòng)的成樁工藝,最大限度的減少對(duì)周邊地鐵的影響。

4.2本工程實(shí)踐總結(jié)

項(xiàng)目前期,在滿足建筑規(guī)劃需求的前提下,多從工程策劃、營銷、施工等多角度調(diào)整建筑布局和方案,使得西區(qū)塔樓的平面布局盡量避開內(nèi)支撐,并提前考慮各個(gè)塔樓的樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)是很有必要的;在首道撐梁底標(biāo)高處基本可以具備各個(gè)塔樓樁基礎(chǔ)的施工,盡快開挖并施工第二道內(nèi)支撐,從而在不完成西側(cè)全部地下室封底的施工策劃下,最終實(shí)現(xiàn)不受內(nèi)支撐影響的4棟塔樓(B、C、D、E)從規(guī)劃報(bào)建、分期、到提前介入塔樓的施工、完成具備銷售形象、到實(shí)現(xiàn)快速銷售的目的是有可以實(shí)現(xiàn)的。在整個(gè)過程中對(duì)基坑設(shè)計(jì)逐步調(diào)整和優(yōu)化,要避免由支護(hù)設(shè)計(jì)方單方面設(shè)計(jì)的局面,需要在業(yè)主設(shè)計(jì)部、項(xiàng)目部、工程部、營銷部以及施工方等全面、及時(shí)、持續(xù)介入的情況下,讓基坑設(shè)計(jì)方綜合各方意見,逐步達(dá)到以營銷、設(shè)計(jì)、施工為前置的項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和工程策劃目標(biāo),為項(xiàng)目整體開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)可控的基礎(chǔ)。經(jīng)過2015年4月基坑開始支護(hù)設(shè)計(jì)開始,到后期的西區(qū)基坑的開挖施工,比常規(guī)工程策劃和設(shè)計(jì)管理思路實(shí)施的施工進(jìn)度提前約6個(gè)月,至2016年底,項(xiàng)目西區(qū)銷售型公寓基本具備銷售的形象進(jìn)度、東區(qū)基坑底板封底的目標(biāo),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng),為項(xiàng)目后續(xù)的開發(fā)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。根據(jù)過程中第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)反映,基坑的變形在設(shè)計(jì)可控范圍內(nèi),但北側(cè)地鐵2號(hào)線隧道想基坑內(nèi)的水平位移和沉降超過計(jì)算值,這與模擬計(jì)算有較大不符。這可能與填海區(qū)在沿道路下有較多拋石層,在施工樁基礎(chǔ)和后期西區(qū)拆除內(nèi)支撐時(shí)局部采用炮擊破除法引起的震動(dòng)有關(guān),需繼續(xù)探討相關(guān)因素和計(jì)算模擬的假定合適與否。類似工程應(yīng)多加關(guān)注和避免。

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關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)設(shè)計(jì);監(jiān)理控制

在深基坑工程施工中,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)型式有多種多樣,因此針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)類型,使用一些有針對(duì)性的監(jiān)測方法是非常有必要的。這樣監(jiān)測工作可以在不同的工況情況下進(jìn)行,與此同時(shí),在不同的施工階段操作也不會(huì)影響施工的進(jìn)度,通過實(shí)踐證明,這種施工方法和理念是比較科學(xué)而有效的,接下來就對(duì)基坑安全監(jiān)測的原理和方法進(jìn)行詳盡的分析。

一、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在建筑工程中進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須充分考慮到超孔隙水壓力對(duì)土體的影響,否則對(duì)工程質(zhì)量有很大影響。在提取土體各項(xiàng)物理性質(zhì)時(shí),為了保證取值的可靠性,施工完成后及時(shí)對(duì)土體做原位測試,這樣就可以得到現(xiàn)場真實(shí)數(shù)據(jù),保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。在進(jìn)行深基坑設(shè)計(jì)中[1],支護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)很大的壓力,土質(zhì)情況復(fù)雜,施工中存在很多不確定性因素,因此必須將含水率、內(nèi)摩擦角、粘聚力參數(shù)確定好,準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)受力。當(dāng)前支護(hù)形式主要有兩種,分別是內(nèi)撐式、拉錨式,對(duì)于拉錨式而言,其每根錨桿都是單獨(dú)作用的,主要依靠土體錨固作用,從而形成很好的水平承載力,各個(gè)錨桿依靠腰梁進(jìn)行聯(lián)系,保證圍護(hù)樁墻的平衡度。對(duì)于內(nèi)撐式而言,一般都使用井字梁加立柱的形式,在此基礎(chǔ)上,立柱、支撐梁、排樁墻構(gòu)成一個(gè)很好的空間框架結(jié)構(gòu)。在這種情況下水平支撐梁不僅有單根支撐的作用,而是通過整體形式進(jìn)行支撐。支撐作用。

二、深基坑支護(hù)監(jiān)理控制工作要點(diǎn)

1.三重管高壓旋噴樁、冠梁監(jiān)理要點(diǎn)應(yīng)用高壓旋噴樁技術(shù),必須做好技術(shù)規(guī)劃,不同技術(shù)之間銜接要合理,為了保證施工質(zhì)量,整個(gè)操作流程都要進(jìn)行監(jiān)理,在不同技術(shù)上進(jìn)行流程方面的設(shè)計(jì),這一點(diǎn)是基坑開挖支護(hù)施工的核心,因此必須予以高度的重視。通常監(jiān)理工作要注意五個(gè)方面,第一方面,針對(duì)施工現(xiàn)場,要將地面上的垃圾、雜質(zhì)等進(jìn)行處理,保證表面的整潔度,然后使用鉆機(jī)做好定位操作,對(duì)地面進(jìn)行成孔施工,在孔洞內(nèi)加入注漿管,為以后水泥漿液的導(dǎo)入做好準(zhǔn)備。第二方面,在完成對(duì)水泥漿液的導(dǎo)入工作后,對(duì)已經(jīng)完成噴射注漿的管道,可以將管道拔出,做好后續(xù)的移位工作,保證上述操作的質(zhì)量之后,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工要求[2],完成剩下的樁體施工,最后進(jìn)行質(zhì)量檢查。第三方面,結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙的要求,對(duì)樁的位置進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,同時(shí)檢查了導(dǎo)正架和地面的垂直度,以此來確保樁體不會(huì)發(fā)生超過設(shè)計(jì)要求的位移量。第四方面,如果使用材料質(zhì)量不合格,那么施工工藝再先進(jìn),也不能保證施工質(zhì)量,因此對(duì)所使用的水泥進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查,試驗(yàn)合格后才被使用到施工中,必須把握好質(zhì)量關(guān)。第五方面,每臺(tái)的機(jī)組人員都要安排專職人員進(jìn)行施工參數(shù)的記錄,如果記錄和檢查中自動(dòng)記錄儀出現(xiàn)故障,要轉(zhuǎn)變方法,采用人工記錄,對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行修復(fù),保證得到闡述的準(zhǔn)確性,方便以后的施工操作。2.噴射混凝土監(jiān)理要點(diǎn)使用清水完成注入試驗(yàn)后,判定注漿管沒有任何問題,滿足施工要求后,就可以進(jìn)行漿液的注射操作。操作中使用高壓將水泥漿注入到管道中,注入方式為從下到上,在注入漿液時(shí)要控制好壓力,保證注漿的平穩(wěn)性,在注入的過程中,相關(guān)人員要對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行監(jiān)督,例如時(shí)刻觀察注漿的壓力值,監(jiān)視電機(jī)的轉(zhuǎn)速值等,同時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,保證注漿的質(zhì)量,同時(shí)為以后的科學(xué)研究收集資料。在注漿操作進(jìn)行一段時(shí)間后,其各項(xiàng)工作參數(shù)都很穩(wěn)定,技術(shù)人員可以提高注漿的速度,提高整體的工作效率。在注漿時(shí)為了保證漿液的密實(shí)度,要一邊提速一邊旋轉(zhuǎn)。3.土方開挖監(jiān)理工作要點(diǎn)在進(jìn)行比較大的建筑深基坑挖掘工作之前,一定要做好監(jiān)理工作,保證土方開挖的質(zhì)量。對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察,派遣專業(yè)人員做好水文地質(zhì)的勘察工作,記錄其周圍環(huán)境的特點(diǎn),和市政有關(guān)人員做好項(xiàng)目的溝通工作,從中了解是否存在地下管線,以及地下管線的具置。勘察了解施工現(xiàn)場的基本情況之后,就要制定一個(gè)合理的施工方案[3],最終目的就是確保工程的順利實(shí)施。進(jìn)行深基坑土方的挖掘工作中,監(jiān)理人員要清楚,必須遵循先支后挖的操作原則,如果監(jiān)理中違背這一原則,要求現(xiàn)場工作人員立即停止施工。根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)方案,制定好整體挖掘土方的流程,比如先挖好所需要的溝槽,然后在溝槽口部做好支撐,接著才能繼續(xù)進(jìn)行挖掘工作,針對(duì)不同的地質(zhì)情況,可以進(jìn)行分層開挖,或者是開展土方開挖施工,最終才能保證施工的質(zhì)量。4.支護(hù)樁的監(jiān)理要點(diǎn)在支護(hù)樁施工監(jiān)理工作中,檢查現(xiàn)場質(zhì)檢人員到崗情況,對(duì)使用的機(jī)械、設(shè)備、材料進(jìn)行監(jiān)管,檢查混凝土的攪拌、配比和澆筑質(zhì)量,做好監(jiān)理旁站記錄工作?;炷吝\(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后,對(duì)坍落度、均勻性進(jìn)行檢查,如果不合格必須進(jìn)行二次攪拌,監(jiān)理人員必須及時(shí)督促施工單位做好現(xiàn)場取樣,預(yù)留試塊,并做好旁站監(jiān)理記錄和監(jiān)理日記,保存旁站監(jiān)理原始資料。整個(gè)支護(hù)樁完成施工操作后,當(dāng)試塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就可以進(jìn)行樁檢測,檢測內(nèi)容有樁身質(zhì)量、樁位偏差等,對(duì)樁承載力進(jìn)行檢查,保證施工質(zhì)量。

三、深基坑監(jiān)測

進(jìn)行深基坑監(jiān)測工作中,一定要將基坑、周邊建筑的變形情況進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測工作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,工程中的相關(guān)規(guī)范編制監(jiān)測方案,監(jiān)測時(shí)涉及到的內(nèi)容有監(jiān)控的目的,監(jiān)測的基本內(nèi)容,監(jiān)測使用的方法,監(jiān)測中的精度標(biāo)準(zhǔn),合理的設(shè)置監(jiān)測點(diǎn),制度科學(xué)的監(jiān)測周期,設(shè)置好監(jiān)控報(bào)警值,這些工作很好的制定,才能保證整個(gè)監(jiān)測工作的質(zhì)量。具體監(jiān)測過程中,每間隔20到30米就可以設(shè)置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。深基坑挖掘工作有很大難度,而且技術(shù)要求比較高,因此管理人員應(yīng)該實(shí)時(shí)對(duì)基坑挖掘工作進(jìn)行監(jiān)測,這樣不僅能掌握挖掘的具體情況,同時(shí)可以避免發(fā)生一些突發(fā)問題,及時(shí)發(fā)生了類似問題也能做到及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)處理,避免讓這些問題繼續(xù)擴(kuò)大,在通常情況下,施工部門必須制定一個(gè)完善的監(jiān)管方案,方案中要交代工程的概況,同時(shí)還應(yīng)該把施工目的和監(jiān)測內(nèi)容交代清楚,為了讓該措施的作用最大化,需要制定一個(gè)反饋機(jī)制,對(duì)方案中的問題進(jìn)行彌補(bǔ)和補(bǔ)充。監(jiān)測執(zhí)行過程中,必須達(dá)到按時(shí)監(jiān)測,對(duì)監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)及時(shí)匯報(bào),或者在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享,提高工作效率。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,或者達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)警值后,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取處理措施,對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以使用表格形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì),還可以利用曲線方式進(jìn)行表達(dá),這樣不同監(jiān)測點(diǎn)出現(xiàn)的變形都會(huì)在掌握之中。

總結(jié)

通過以上對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、監(jiān)理控制技術(shù)分析,發(fā)現(xiàn)其對(duì)基坑施工質(zhì)量有很大影響,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)建筑工程的要求增加,在一些大城市中不僅有地下一層到地下兩層三層的建筑,而且還出現(xiàn)了地下五六層的建筑,那么其基坑的深度要在10m到20m之間,整體的施工難度可想而知,為此要對(duì)現(xiàn)有的基坑支護(hù)技術(shù)做進(jìn)一步的完善,保證工程質(zhì)量的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]黃金林.淺議巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制[J].商情,2015(16):282-282.

[2]趙福濱.淺議巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制[J].建材發(fā)展導(dǎo)向:上,2014(6):191-192.

篇5

關(guān)鍵詞 建筑工程深基坑支護(hù)施工管理

1、建筑工程深基坑支護(hù)簡介

隨著地下建筑工程的不斷發(fā)展,深基坑工程得到越來越多的發(fā)展和利用。所謂深基坑工程,就是開挖深度超過一定規(guī)模的工程。它包含了基坑的土方開挖、施工機(jī)械的利用以及降水防水等方面的,所有的這些,共同組成了建筑工程地下深基坑支護(hù)的全部內(nèi)容。

隨著地下建筑工程開挖深度的不斷增加,開挖土方的面積越來越大,建筑工程支護(hù)施工的難度也相應(yīng)的不斷加大。建筑工程深基坑工程是一個(gè)很復(fù)雜的問題,它包含的許多不確定的因素和內(nèi)容,涉及到土力學(xué)中的變形、穩(wěn)定、強(qiáng)度以及防水等方面的內(nèi)容,需要我們不斷地加以研究和在施工中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),使深基坑工程的施工技術(shù)得到不斷的完善。

2、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)狀

目前的建筑施工,其中的深基坑支護(hù)因其專業(yè)性較強(qiáng),一般都分包給了巖土專業(yè)施工公司,比較大的公司一般是當(dāng)?shù)氐目辈?、設(shè)計(jì)、施工單位,另外還有一些規(guī)模和實(shí)力較強(qiáng)的專業(yè)公司,當(dāng)前市場上,個(gè)人巖土公司也有一些。

從設(shè)計(jì)和施工資質(zhì)上看:比較大的巖土專業(yè)施工公司既有施工資質(zhì)又有設(shè)計(jì)資質(zhì);而一些小的巖土專業(yè)施工公司只有施工資質(zhì),而沒有設(shè)計(jì)資質(zhì),這種情況在當(dāng)前的巖土工程施工中為數(shù)較多。最近兩年,一些業(yè)主為了提前開工等多種因素,在招標(biāo)時(shí)改變常規(guī),對(duì)地下巖土工程部分在結(jié)構(gòu)主體招標(biāo)前先進(jìn)行招標(biāo),隨之而來出現(xiàn)了一些新現(xiàn)象:許多大的建筑總承包單位為了搶占市場,紛紛參與了投標(biāo),一些大的建筑總承包單位進(jìn)入了巖土工程施工。然而,不論是業(yè)主還是監(jiān)理單位,他們都忽視了建筑總承包單位一般都沒有巖土工程設(shè)計(jì)資質(zhì)的問題,這給將來的施工造成了很多隱患。

從承包模式看:深基坑支護(hù)施工一般都實(shí)行分包,有些是業(yè)主直接將深基坑工程分包給了專業(yè)公司,然后納入總承包單位管理;而另一種模式是業(yè)主將深基坑任務(wù)交給了總承包單位,而由總承包單位進(jìn)行分包。前一種模式因業(yè)主將任務(wù)直接分包,故在總包單位管理時(shí)易出現(xiàn)管理難的問題,而后一種模式容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。

從深基坑工程特點(diǎn)看:深基坑開挖深度大,很多深基坑緊鄰其它建筑物(或構(gòu)筑物),施工難度較大,除了合理設(shè)計(jì)外,必須加強(qiáng)施工管理,確保嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范施工,必須對(duì)基坑邊坡和周圍建筑物(或構(gòu)筑物)加強(qiáng)監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)信息化施工。

3、建筑工程中深基坑支護(hù)存在的問題

目前在建筑工程支護(hù)過程中,深基坑支護(hù)還存在一系列的問題,簡述如下:

(1)深基坑環(huán)境復(fù)雜性

在設(shè)計(jì)過程中,根據(jù)提供的資料進(jìn)行深基坑工程支護(hù)的設(shè)計(jì),由于環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性,不可能考慮到實(shí)際施工中遇到的各種問題,由于地質(zhì)調(diào)查覆蓋的程度不同,現(xiàn)實(shí)中存在的軟弱地層或涌水地層等可能沒有勘查到,在實(shí)際中需要多加預(yù)防與指定響應(yīng)的預(yù)防措施,以保障支護(hù)施工的順利進(jìn)行。

(2)設(shè)計(jì)與施工不達(dá)標(biāo)

由于設(shè)計(jì)人員的疏忽或認(rèn)識(shí)不足,在進(jìn)行邊坡的設(shè)計(jì)時(shí)存在著一定的問題,但這種情況往往較少發(fā)生。最主要的是施工單位在進(jìn)行施工時(shí),沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范的要求,如在噴射混凝土養(yǎng)護(hù)過程中混凝土未按照規(guī)范要求進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù),未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求就進(jìn)行接下來的支護(hù)施工,或者是在土釘支護(hù)過程中,錨桿并未達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等等,都是經(jīng)常遇到的;同時(shí)邊坡面的處理不當(dāng),達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,以及相關(guān)負(fù)責(zé)人員急功近利,沒有做好深基坑施工工序的協(xié)調(diào)工作,只是盲目的追求施工進(jìn)度,都會(huì)給建筑工程支護(hù)帶來安全隱患。

4、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的建議

針對(duì)深基坑支護(hù)施工中出現(xiàn)的一些情況,為了后續(xù)的結(jié)構(gòu)主體施工能夠順利、安全、有序地進(jìn)行,特對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工提出如下建議:

4.1 明確深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位

深基坑工程越來越多,而深基坑坍塌的事故也頻頻發(fā)生,為防止深基坑工程事故,地方主管部門出臺(tái)了許多有關(guān)深基坑的強(qiáng)制性文件。所有這些都說明了深基坑工程事故的嚴(yán)重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支護(hù)在內(nèi)的巖土工程專業(yè)施工單位,同時(shí)一般也是設(shè)計(jì)單位。只有明確了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位,提交了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位資質(zhì),這在將來的施工中如出現(xiàn)問題時(shí)才能容易找到責(zé)任單位和責(zé)任人,可追溯性強(qiáng)。

4.2 投標(biāo)和施工時(shí)提交深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)施工的依據(jù)是深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),故加強(qiáng)深基坑工程設(shè)計(jì)的審核和監(jiān)督非常必要。無論在深基坑支護(hù)投標(biāo)時(shí)還是在深基坑支護(hù)施工之前,都應(yīng)單獨(dú)提交深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)封面和設(shè)計(jì)圖上均應(yīng)有設(shè)計(jì)人、審核人和審批人簽字。這樣在深基坑支護(hù)施工中如出現(xiàn)問題需做設(shè)計(jì)變更時(shí),才能夠很快找到設(shè)計(jì)人,也便于快速解決問題,同時(shí)也便于追究責(zé)任。

4.3合理選擇支護(hù)施工方法

在此,針對(duì)深基坑工程的支護(hù)形式進(jìn)行簡單的說明和論述。重力式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)和懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)是深基坑支護(hù)的三種主要方式,懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)潛入基坑底部的巖體或土體,借助于巖土體的支撐作用保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,適用于基坑開挖深度較小、土質(zhì)條件較好的情況下,而重力式擋土墻則依靠自身的重量來保證支護(hù)結(jié)構(gòu)在各種壓力下的平衡,混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)可以簡單的理解為錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu),借助于錨桿以及噴射混凝土面層,使深基坑與支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體,相互作用,保證深基坑支護(hù)的安全。如何根據(jù)實(shí)際情況合理選擇施工工藝,在經(jīng)濟(jì)的條件下盡可能的保證安全和穩(wěn)定,是一個(gè)重要的研究課題。

5、結(jié)語

設(shè)計(jì)應(yīng)全面考慮深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)依據(jù)和條件,這是做好深基坑支護(hù)工程的前提條件。其次,我們應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)以及規(guī)范要求,合理的進(jìn)行建筑工程深基坑支護(hù)的施工,保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和施工安全,深基坑支護(hù)施工是工程得以安全、順利進(jìn)行的保證,應(yīng)加強(qiáng)施工過程控制。盡可能的避免出現(xiàn)安全隱患。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞: 深基坑;施工現(xiàn)狀;問題;建議

Abstract: this paper according to the deep foundation pit supporting some of the problems encountered in construction, and analyzes the reasons, and focuses on the deep foundation pit supporting design and construction experience and puts forward some Suggestions for reference.

Keywords: deep foundation pit; Construction the present situation; Problem; suggest

中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)狀

目前的建筑施工, 其中的深基坑支護(hù)因其專業(yè)性較強(qiáng), 一般都分包給了巖土專業(yè)施工公司, 比較大的公司一般是當(dāng)?shù)氐目辈煸O(shè)計(jì)施工單位, 另外還有一些規(guī)模和實(shí)力較強(qiáng)的專業(yè)公司, 當(dāng)前市場上,個(gè)人巖土公司也有一些。

從設(shè)計(jì)和施工資質(zhì)上看: 比較大的巖土專業(yè)施工公司既有施工資質(zhì)又有設(shè)計(jì)資質(zhì); 而一些小的巖土專業(yè)施工公司只有施工資質(zhì), 而沒有設(shè)計(jì)資質(zhì),這種情況在當(dāng)前的巖土工程施工中為數(shù)較多。最近兩年, 一些業(yè)主為了提前開工等多種因素, 在招標(biāo)時(shí)改變常規(guī), 對(duì)地下巖土工程部分在結(jié)構(gòu)主體招標(biāo)前先進(jìn)行招標(biāo), 隨之而來出現(xiàn)了一些新現(xiàn)象: 許多大的建筑總承包單位為了搶占市場, 紛紛參與了投標(biāo), 一些大的建筑總承包單位進(jìn)入了巖土工程施工。然而, 不論是業(yè)主還是監(jiān)理單位, 他們都忽視了建筑總承包單位一般都沒有巖土工程設(shè)計(jì)資質(zhì)的問題, 這給將來的施工造成了很多隱患。

從承包模式看: 基坑支護(hù)施工一般都實(shí)行分包, 有些是業(yè)主直接將基坑工程分包給了專業(yè)公司, 然后納入總承包單位管理; 而另一種模式是業(yè)主將基坑任務(wù)交給了總承包單位, 而由總承包單位進(jìn)行分包。前一種模式因業(yè)主將任務(wù)直接分包, 故

在總包單位管理時(shí)易出現(xiàn)管理難的問題, 而后一種模式容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。

從深基坑工程特點(diǎn)看: 深基坑開挖深度大, 很多深基坑緊鄰其它建筑物(或構(gòu)筑物) , 施工難度較大, 除了合理設(shè)計(jì)外, 必須加強(qiáng)施工管理, 確保嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范施工, 必須對(duì)基坑邊坡和周圍建筑物(或構(gòu)筑物) 加強(qiáng)監(jiān)測, 實(shí)現(xiàn)信息化施工。

2 施工中遇到的問題

2.1基坑邊坡坍塌

這種情況一般發(fā)生在基坑施工階段和基坑支護(hù)施工剛結(jié)束不久。在某一工地, 基坑支護(hù)剛完工不到兩天, 邊坡從上至下整體坍塌,長度達(dá)50 余米。糾其原因, 支護(hù)施工單位沒有經(jīng)過合理的設(shè)計(jì), 也沒有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工。從坍塌的坡面看, 盡管是土釘支護(hù), 但是沒有按土釘支護(hù)規(guī)范進(jìn)行。大多數(shù)土釘沒有注漿, 只是打了一些孔把鋼筋去; 有些土釘雖然注了漿, 但是孔內(nèi)漿體沒有注滿; 有些土釘孔位置根本沒有打孔, 只是將土釘桿體直接擊入土體。

2.2邊坡水平位移較大

一些基坑邊坡水平位移較大, 達(dá)到4cm 以上,并且經(jīng)監(jiān)測, 水平位移還在繼續(xù)加大。面對(duì)此種情況, 結(jié)構(gòu)主體施工單位停止了地下主體施工, 業(yè)主不得不立即召集基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工單位和專家對(duì)基坑重新進(jìn)行穩(wěn)定性分析, 并就出現(xiàn)的問題提出處理措施。

2.3 附近建筑物變形

在城市建設(shè)中, 很多基坑緊鄰建筑物, 處理稍有不當(dāng), 附近建筑物就極易變形。一般來說, 建筑物變形都是其地基沉降引起的。建筑物出現(xiàn)較大變形后, 不僅危及樓上的居民或工作人員的安全, 而且也對(duì)在施的工程造成威脅, 使得工程難以繼續(xù)進(jìn)行下去。

2.4 邊坡堆載不明確

基坑支護(hù)完成后, 如果不需要地基處理, 則很快就轉(zhuǎn)入了結(jié)構(gòu)主體施工。因可利用場地有限, 同時(shí)為了施工方便, 很多鋼筋都放在了離基坑上口線不到1m 的位置, 并且堆載量較大; 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí), 混凝土罐車離基坑上口線也較近; 在進(jìn)行塔吊安裝時(shí), 大噸位吊車非常靠近邊坡坡頂。結(jié)果, 基坑邊坡因承受不了太大的壓力發(fā)生了較大的變形, 有的甚至坍塌。之所以出現(xiàn)如上現(xiàn)象, 主要是因?yàn)槭┕と藛T不明確基坑坡頂?shù)臉O限承載力,不明確基坑坡頂容許堆載量與距離的關(guān)系。

2.5臨建對(duì)基坑邊坡的影響沒有考慮

基坑支護(hù)單位在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí), 除了特別強(qiáng)調(diào)說明外, 坡頂荷載一般考慮較小, 通常為20kPa , 但是等到總承包單位進(jìn)場時(shí), 由于現(xiàn)場臨建需要較多, 同時(shí)受場地條件限制, 臨建不得不靠近邊坡設(shè)置, 并且一般都設(shè)置2~4 層。對(duì)于深基

坑邊坡支護(hù), 臨建荷載是一個(gè)不小的數(shù)值, 并且其存在時(shí)間較長。因很多臨建都是在基坑支護(hù)施工一段時(shí)間后才搭建的, 故施工各方都忽略了臨建荷載對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定性的影響。很多基坑因臨建荷載而發(fā)生了不同程度的邊坡變形。北京市東城區(qū)某一在施工地, 基坑深度達(dá)16m 之多, 在基坑支護(hù)施工前期, 經(jīng)基坑變形監(jiān)測, 水平位移僅幾個(gè)毫米, 但三層臨建辦公樓搭建后, 靠近臨建的邊坡坡頂發(fā)生了218cm的水平位移, 根據(jù)最近觀測, 水平位移仍在繼續(xù)增大。

3 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的幾點(diǎn)建議

針對(duì)深基坑支護(hù)施工中出現(xiàn)的一些情況, 為了后續(xù)的結(jié)構(gòu)主體施工能夠順利、安全、有序地進(jìn)行, 特對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工提出如下幾點(diǎn)建議。

3.1明確基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位

深基坑工程越來越多, 而深基坑坍塌的事故也頻頻發(fā)生, 為防止深基坑工程事故, 地方主管部門出臺(tái)了許多有關(guān)深基坑的強(qiáng)制性文件。所有這些都說明了深基坑工程事故的嚴(yán)重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支護(hù)在內(nèi)的巖土工程專業(yè)施工單位, 同時(shí)一般也是設(shè)計(jì)單位。只有明確了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位, 提交了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位資質(zhì), 這在將來的施工中如出現(xiàn)問題時(shí)才能容易找到責(zé)任單位和責(zé)任人, 可追溯性強(qiáng)。

3.2 投標(biāo)和施工時(shí)提交基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)施工的依據(jù)是深基坑支護(hù)設(shè)計(jì), 故加強(qiáng)深基坑工程設(shè)計(jì)的審核和監(jiān)督非常必要。無論在基坑支護(hù)投標(biāo)時(shí)還是在基坑支護(hù)施工之前, 都應(yīng)單獨(dú)提交基坑支護(hù)設(shè)計(jì), 設(shè)計(jì)封面和設(shè)計(jì)圖上均應(yīng)有設(shè)計(jì)人、審核人和審批人簽字。這樣, 在基坑支護(hù)施工中如出現(xiàn)問題需做設(shè)計(jì)變更時(shí), 才能夠很快找到設(shè)計(jì)人, 也便于快速解決問題, 同時(shí)也便于追究責(zé)任。

3基坑支護(hù)應(yīng)明確的幾個(gè)問題

基坑支護(hù)不僅負(fù)責(zé)基坑支護(hù)施工階段的安全與穩(wěn)定, 同時(shí)應(yīng)考慮到將來的結(jié)構(gòu)施工能順利、有序地進(jìn)行?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)包括如下方面的內(nèi)容。

(1) 基坑坡頂堆載的說明

對(duì)于坡頂堆載, 應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況, 充分考慮結(jié)構(gòu)施工階段現(xiàn)場堆載要求, 在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)荷載選擇時(shí)進(jìn)行全面考慮。在設(shè)計(jì)說明中, 應(yīng)明確邊坡堆載量與坡頂距離的關(guān)系。這樣在將來的結(jié)構(gòu)施工時(shí)非常明確基坑邊坡堆載要求, 有效避免了基坑坡頂過量堆載而導(dǎo)致的基坑邊坡變形或破壞。

(2) 臨建的布置

在進(jìn)行基坑設(shè)計(jì)時(shí), 應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場情況, 主動(dòng)了解或最大可能地考慮總承包單位臨建的布置位置,以便在設(shè)計(jì)時(shí)考慮坡頂荷載。

(3) 塔吊的布置與吊裝

塔吊的位置選擇應(yīng)根據(jù)總承包單位的要求, 但是在基坑支護(hù)及土方開挖時(shí)必須考慮, 如果布置在槽內(nèi), 則需進(jìn)行塔吊位置處的土方挖除; 如果塔吊布置在基坑邊坡處并與基坑邊坡下口線重合, 則需考慮塔吊處的土方開挖和邊坡支護(hù)。在進(jìn)行塔吊安裝時(shí), 基坑支護(hù)應(yīng)給出大噸位吊車離開邊坡上口線的最小距離。

3.4 專項(xiàng)施工方案的編制與下發(fā)

在基坑支護(hù)施工時(shí), 應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案。考慮到上報(bào)、審閱與返回周期, 專項(xiàng)施工方案應(yīng)在施工前幾天編制, 并及時(shí)上報(bào)監(jiān)理。監(jiān)理應(yīng)抓緊批復(fù), 在批復(fù)后及時(shí)返回施工單位, 以便施工單位能夠及時(shí)準(zhǔn)確下發(fā)到各相關(guān)部門和人員。施工單位在接到正式批復(fù)的施工方案前不得進(jìn)行施工。在當(dāng)前的基坑支護(hù)施工中, 施工方案未批復(fù)前就開始施工的情況時(shí)有發(fā)生, 這作為深基坑支護(hù)規(guī)范化施工是應(yīng)當(dāng)避免的。

3.5 施工前開總動(dòng)員會(huì)

施工前的施工動(dòng)員會(huì)是很有必要的。參加人員應(yīng)包括業(yè)主現(xiàn)場代表、施工監(jiān)理、總承包單位主要管理人員、深基坑支護(hù)所有施工人員和深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人。會(huì)上應(yīng)介紹各方主要施工負(fù)責(zé)人員, 明確各方的責(zé)任, 強(qiáng)調(diào)安全文明施工和施工質(zhì)量, 讓所有施工人員特別是深基坑一線施工人員都有一個(gè)明確的安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)。設(shè)計(jì)人應(yīng)留下聯(lián)系方式, 以便在工程出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)溝通。深基坑支護(hù)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全員應(yīng)向所有施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底。通過總動(dòng)員會(huì), 不僅每個(gè)人員都更明確自己的職責(zé), 而且更方便在將來施工中的快速溝通。

3.6 施工過程控制

深基坑支護(hù)施工中, 應(yīng)加強(qiáng)過程控制。施工中必須嚴(yán)格按照基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底和相關(guān)規(guī)范等進(jìn)行施工。施工中如出現(xiàn)異常情況, 應(yīng)由現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)情況的性質(zhì)和大小,向基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人匯報(bào), 設(shè)計(jì)人應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)變更, 將問題消滅在萌芽中。

3.7 地下水的控制

“十坡九塌因?yàn)樗? 這應(yīng)該作為所有深基坑支護(hù)人員的警言名句, 我們必須加強(qiáng)對(duì)地下水的控制。

對(duì)于邊坡內(nèi)土體積水, 宜疏不宜堵, 除了采用降水方式降低地下水位外, 而且還應(yīng)在基坑邊坡上每隔一定距離設(shè)置泄水孔。施工時(shí)必須保證泄水孔的質(zhì)量, 保證基坑邊坡土體內(nèi)積水快速從泄水孔排出。否則, 坡內(nèi)土體則會(huì)因積水飽和而導(dǎo)致基坑變形乃至破壞。

在基坑開挖之前, 應(yīng)加快地下水的抽降, 以保證基坑開挖的正常進(jìn)行和基礎(chǔ)底板的正常施工。當(dāng)能保證基礎(chǔ)底板正常施工后, 應(yīng)嚴(yán)格限制地下水的繼續(xù)抽降, 其一, 地下水對(duì)附近建筑物(或構(gòu)筑物) 影響較明顯, 過度的降水會(huì)使其發(fā)生沉降、變

形乃至破壞; 其二, 在我國的很多城市中, 因城市建設(shè)不斷抽取地下水, 形成了較大的降水漏斗, 現(xiàn)在, 我國的地下水資源比較貧缺, 尤其是大中型城市供水緊張情況更為嚴(yán)峻。據(jù)最近報(bào)道, 我國正面臨50 年以來的最嚴(yán)重枯水期, 故珍惜地下水資源是我們每個(gè)人的責(zé)任和義務(wù)。

4深基坑支護(hù)施工預(yù)案

對(duì)易發(fā)生的情況和可能預(yù)見出現(xiàn)的問題做預(yù)案設(shè)計(jì),有些預(yù)還應(yīng)經(jīng)過審批。有了充分的應(yīng)急準(zhǔn)備,遇有異常情況時(shí),才能及時(shí)調(diào)整施工措施,若出現(xiàn)緊急情況時(shí),必須采取果斷措施,采取回填反壓、坡頂卸載等其他預(yù)備措施,目的是要阻斷事態(tài)的發(fā)生,再進(jìn)行加固處理,消除隱患后發(fā)可繼續(xù)施工。

5 結(jié)語

對(duì)于深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工必須加強(qiáng)管理, 要做好深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工, 需從以下幾方面著手解決。

(1) 設(shè)計(jì)應(yīng)全面考慮深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)依據(jù)和條件, 這是做好深基坑支護(hù)工程的前提條件。

(2) 深基坑支護(hù)應(yīng)重視設(shè)計(jì), 加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)的全面管理; 投標(biāo)時(shí)應(yīng)單獨(dú)提供基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。

(3) 基坑支護(hù)施工是工程得以安全、順利進(jìn)行的保證, 應(yīng)加強(qiáng)施工過程控制。

篇7

關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)結(jié)構(gòu);土釘墻;有限元法;基坑降水

Abstract: with the development of economic construction and people living standard rise, in recent years, all kinds of architecture and civil engineering of China is rapid development, multi-storey buildings and high-rise buildings, underground garage, basement, metro stations, engineering construction, will face the deep foundation pit engineering. Follow the structure of the foundation pit supporting engineering design is very important, according to the characteristics of the engineering for the design of scientific, reasonable selection is an important guarantee of safety of foundation pit supporting structure. This article first analyzes the characteristics of deep foundation pit engineering, and then lists the types of deep foundation pit supporting structure, finally in detail from four aspects discusses the main points of the deep foundation pit supporting design.

Key words: deep foundation pit; Supporting structure; Soil nailing wall; The finite element method; The foundation pit precipitation

中圖分類號(hào):TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)

深基坑工程的特點(diǎn)

(一)風(fēng)險(xiǎn)大

深基坑支護(hù)體系一般是臨時(shí)結(jié)構(gòu),安全儲(chǔ)備較小,具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。深基坑工程施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測,并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,需要及時(shí)搶險(xiǎn)。

(二)深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性

如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中其差異性很大。同一城市不同區(qū)域也有差異。深基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖都要因地制宜,根據(jù)本地情況進(jìn)行,外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,但不能簡單搬用。

(三)深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性

深基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān),還與基坑相鄰建(構(gòu))筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性,以及周圍場地條件等有關(guān)。有時(shí)保護(hù)相鄰建(構(gòu))筑物和市政設(shè)施的安全是深基坑工程設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵。這就決定了深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。

(四)深基坑工程綜合性強(qiáng)

它不僅需要巖土工程知識(shí),也需要結(jié)構(gòu)工程知識(shí),需要土力學(xué)理論、測試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。

(五)深基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)

深基坑的深度和平面形狀對(duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在深基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型

(一)鋼板樁支護(hù)

鋼板樁應(yīng)用于建筑深基坑的支護(hù),是一種施工簡單,投資經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方法。在軟土地區(qū)過去應(yīng)用較多,但由于鋼板樁本身柔性大,因此對(duì)基坑支護(hù)深度達(dá)7 m 以上軟土地層,基坑支護(hù)不宜采用鋼板樁支護(hù),除非設(shè)置多層支撐或錨拉桿,但應(yīng)考慮到地下室施工結(jié)束后鋼板樁拔除時(shí)對(duì)周圍地基和地表變形的影響。

(二)地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是在泥漿護(hù)壁的條件下分槽段構(gòu)筑的鋼筋混凝土墻體。由于地下連續(xù)墻具有整體剛度大和防滲性好,適用于地下水位以下的軟粘土和砂土多種地層條件和復(fù)雜的施工環(huán)境,尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況。因此在國內(nèi)外的地下工程中得到廣泛應(yīng)用,并且隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及機(jī)械的改進(jìn),地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時(shí)的擋墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),又能作為擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。

(三)內(nèi)支撐和錨桿

目前支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐,常用的有鋼結(jié)構(gòu)支撐和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐兩類,鋼結(jié)構(gòu)支撐多用圓鋼管和大規(guī)格的型鋼。為減少擋墻的變形,用鋼結(jié)構(gòu)支撐時(shí)可用液壓千斤頂施加預(yù)應(yīng)力。鋼筋混凝土支撐是近幾年深基坑施工中發(fā)展起來的一種支撐形式,它多用土?;蚰0咫S著挖土逐層現(xiàn)澆,截面尺寸和配筋根據(jù)支撐布置和桿件內(nèi)力大小而定,它剛度大、變形小,能有力地控制擋墻變形和周圍地面的變形,宜用于較深基坑或周圍環(huán)境要求較高的地區(qū)。

(四)土釘墻支護(hù)

土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)是邊開挖基坑邊在土坡面上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),并通過噴射混凝土形成混凝土面板,從而形成加筋土重力式擋墻起到擋土作用。適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土,不適用于淤泥質(zhì)及地下水位下且未經(jīng)降水處理的土層,周圍管線密集的基坑也應(yīng)慎用。

(五)深層攪拌水泥土樁支護(hù)

深層攪拌水泥土樁是用特制的進(jìn)入土深層的深層攪拌機(jī)將噴出的水泥漿固化劑與地基土進(jìn)行原位強(qiáng)制拌合制成水泥土樁,相互搭接,硬化后即形成具有一定強(qiáng)度的壁狀擋墻,既可擋土又可形成隔水帷幕,對(duì)于平面呈任何形狀、開挖深度不很深的基坑,皆可用作支護(hù)結(jié)構(gòu),比較經(jīng)濟(jì)。

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

(一)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、靜力平衡法與等值梁法

利用墻前后土壓力的極限平衡條件,求出支護(hù)結(jié)構(gòu)的插入深度和結(jié)構(gòu)內(nèi)力等,從理論上說,首先支護(hù)結(jié)構(gòu)前后土壓力是否達(dá)到極限狀態(tài)是很難確定的,尤其是被動(dòng)土壓力情況有很大的推測性,實(shí)際工程測試已證明了這一點(diǎn);其次該類方法并未考慮結(jié)構(gòu)與土體變形,而變形對(duì)土壓力重分布及結(jié)構(gòu)內(nèi)力有很大影響,故該類方法正逐漸失去它原有的地位,但對(duì)于簡單基坑開挖,靜力平衡法中一些簡化使計(jì)算變得簡單,可以憑經(jīng)驗(yàn)使用。

2、彈性地基梁的m法及彈塑有限元法

m法的優(yōu)點(diǎn)是考慮了支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體的變形,但也有一些問題有待解決,如計(jì)算時(shí)一般工程的參數(shù)m難以通過試驗(yàn)確定,現(xiàn)有文獻(xiàn)提供的取值范圍各地區(qū)差別較大,該參數(shù)雖按彈性體來計(jì)算變形,物理意義明確,但實(shí)際參數(shù)m 則是一個(gè)反映彈性的綜合指標(biāo)。工程實(shí)踐表明,在軟土中的懸臂樁支護(hù)采用m法計(jì)算位移與實(shí)測位移有很大差異,實(shí)測位移值可達(dá)計(jì)算值的幾倍,這說明樁后土體變形已不再屬于彈性范圍。

此外,m法無法直接確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的插入深度,通常假定試算有很大的隨意性,有時(shí)樁底落在軟弱土層中,還須經(jīng)驗(yàn)來修正。

有限單元法作為今后基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算的發(fā)展方向,其優(yōu)點(diǎn)是不但考慮了土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,而且可得出塑性區(qū)的分布,從而判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。但選取合理的本構(gòu)模型與計(jì)算參數(shù),以及塑性區(qū)范圍與穩(wěn)定性之間的定量關(guān)系均缺乏經(jīng)驗(yàn)。在結(jié)構(gòu)計(jì)算方面,建立了能考慮基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土壓力的空間非線性共同作用理論及其計(jì)算方法,并編成程序方便高效地完成基坑維護(hù)工程的計(jì)算。

(二)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

對(duì)于一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),首先要根據(jù)擬建工程的自然地形、地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)及技術(shù)條件,綜合考慮來選擇一個(gè)最適合的設(shè)計(jì)方案。它應(yīng)當(dāng)符合國家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方針、政策法規(guī)和規(guī)范、規(guī)定等,且技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工方便。因此設(shè)計(jì)首先應(yīng)是概念設(shè)計(jì),重點(diǎn)在于可行性方案的篩選與優(yōu)化,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選擇和優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)行:

1、對(duì)于深度不大的基坑支護(hù)工程,應(yīng)首先考慮懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)主要利用基坑地面以下土體提供的土壓力來維持支護(hù)體系平衡,主要結(jié)構(gòu)形式為樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻兩類,當(dāng)邊坡土質(zhì)較好,地下水位較低時(shí)可利用樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2、地下連續(xù)墻因具有良好的抗彎性、防滲性和整體性,且對(duì)周圍環(huán)境影響較小,對(duì)地層條件適應(yīng)性強(qiáng),墻體長度可任意調(diào)節(jié),適用于各種深度基坑的開挖,同時(shí)還可采用逆作法施工,因此被廣泛采用。

3、懸臂式板樁支擋的優(yōu)點(diǎn)是不需構(gòu)筑與拆除支撐結(jié)構(gòu),同時(shí)為土方作業(yè)和基礎(chǔ)施工提供較自由的操作空間。

4、當(dāng)基坑較淺或被動(dòng)區(qū)土層性質(zhì)較好時(shí),懸臂式板樁支護(hù)方案較為經(jīng)濟(jì)合理;而當(dāng)基坑較深或被動(dòng)區(qū)土層性質(zhì)較差時(shí),樁插入深度較大,樁徑與配筋量也相對(duì)較大,該方案就相對(duì)不經(jīng)濟(jì),同時(shí)懸臂式支擋的側(cè)向位移一般稍大,這也是需要注意的。

5、在基坑開挖深度相對(duì)較大,且對(duì)邊坡變形要求較高時(shí),就應(yīng)考慮對(duì)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)增加內(nèi)支撐的方法,使之形成混合式支護(hù)結(jié)構(gòu),支撐形式常采用錨桿拉接或內(nèi)支撐形式。

6、如懸臂式支擋不妥當(dāng),則可考慮其它形式的方案,如鋼板樁、土釘、錨桿、拱圈、網(wǎng)狀樹根樁加固、逆作法等。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程的具體情況,通過綜合分析比較的方法來確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的種類、平面布置形式及其支護(hù)材料。

(三)深基坑設(shè)計(jì)中的兩個(gè)關(guān)鍵問題

1、關(guān)于土壓力計(jì)算參數(shù)問題

重力密度、內(nèi)磨擦角Ψ、粘聚力C,是計(jì)算土壓力時(shí)的重要參數(shù),這些參數(shù)均是由工程地質(zhì)勘察所提供的?!豆I(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范》T規(guī)定了工程地質(zhì)勘察分為3 個(gè)階段:選址勘察、初步勘察、詳細(xì)勘察。這3 項(xiàng)勘察是以選址和為建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理提供資料為目的的。目前,人們進(jìn)行深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所用的土壓力參數(shù)也均是來自“詳細(xì)勘察”(或初步勘察)報(bào)告之中。而“詳細(xì)勘察”的布點(diǎn)一般均在建筑物基礎(chǔ)周邊線以內(nèi),而深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的主動(dòng)土壓力是來自建筑基礎(chǔ)周邊線以外的土體。因此用“詳細(xì)勘察”所提供的土壓力參數(shù)做為深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)是不充分的,尤其是在地質(zhì)條件復(fù)雜的場地中更是如此。

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)作為一種臨時(shí)性的施工結(jié)構(gòu),它所需的參數(shù)應(yīng)由“施工勘察”提供,在《工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范》中雖提出了“對(duì)工程地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊要求的重大建筑地基尚應(yīng)進(jìn)行施工勘察”但在具體規(guī)定的施工勘察的內(nèi)容(《規(guī)范》45 條)中只包括了“⋯.提供地層滲透系數(shù)K,實(shí)測基底回彈、隆起或土的側(cè)向位移,以及臨近建筑物的附加沉降⋯.提供其與地基土摩擦系數(shù)F⋯⋯”等,而未對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需的土壓力參數(shù)提出要求。同樣,在《高層建筑箱型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)》勘察要求一章中亦未做出明確具體的規(guī)定。

2、關(guān)于環(huán)梁內(nèi)的彎矩問題

在應(yīng)用環(huán)梁做深基坑支護(hù)時(shí), 有的設(shè)計(jì)按環(huán)梁內(nèi)沒有彎矩只有壓力考慮。按結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論,環(huán)形剛架只有在承受均勻分布的法向力時(shí),環(huán)梁內(nèi)彎矩才為零,(軸向壓力為qr)。但在環(huán)梁用于基坑支護(hù)時(shí)這兩個(gè)條件大多不能滿足,一是基坑多為矩形、多邊形,土壓力是沿槽邊長度分布的,每一段環(huán)梁所對(duì)應(yīng)的槽邊長度不等。如在矩形槽的角部,單位長度的環(huán)梁對(duì)應(yīng)的槽邊長度就較長,因此環(huán)梁所受荷載必然是不均勻的。在挖槽時(shí)不分層對(duì)稱均勻開挖,也會(huì)使環(huán)梁受力不均。另外當(dāng)環(huán)梁外有支撐桿時(shí),支撐桿為一個(gè)個(gè)的集中力,也不符和布而荷載的假設(shè)。這樣環(huán)梁內(nèi)必然有彎矩?,F(xiàn)在的問題是這種彎矩的大小在哪個(gè)數(shù)量級(jí)上,是否可以忽略不計(jì)而只按受壓或構(gòu)造要求對(duì)環(huán)梁配筋。

從目前發(fā)表的有關(guān)工程實(shí)側(cè)的總結(jié)看, 尚未見對(duì)環(huán)梁內(nèi)彎矩進(jìn)行監(jiān)測取得的資料披露。而使用微機(jī)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果表明,環(huán)梁內(nèi)的彎矩是不可忽略的,如我們對(duì)某12m 槽深,采用雙層環(huán)梁(眼鏡形)的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果顯示,第二道環(huán)梁內(nèi)最大彎矩達(dá)376kN/m, 產(chǎn)生彎矩的部位在支撐桿(沿環(huán)梁外側(cè)間距6.6m)與環(huán)梁相交的結(jié)點(diǎn)處,對(duì)截面1600mm×800mm 的環(huán)梁使用上述彎矩進(jìn)行配筋達(dá)18Φ25 鋼筋,以至截面雙排布置??梢姀澗刂蠖豢珊雎?。

(四)深基坑設(shè)計(jì)中的基坑降水問題

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮地下水的影響,它直接關(guān)系到設(shè)計(jì)方案的成敗,如基坑土層為滲透系數(shù)較高的土層( 如粉土、粉砂、圓礫等) 時(shí),井點(diǎn)降水法是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。采用該法不僅可使基坑處于干燥狀態(tài)而便于施工,還可顯著改善土層的物理力學(xué)性質(zhì),有效減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,從而可達(dá)到節(jié)約和安全的目的。但要注意場地土質(zhì)是否適宜井點(diǎn)降水,特別是降水是否會(huì)影響周圍環(huán)境,有時(shí)為了減小降水引起的地面附加沉降或?qū)︵徑? 構(gòu)) 筑物造成影響,還可采用井點(diǎn)回灌技術(shù)。當(dāng)?shù)讓訛闈B透系數(shù)較小的土層( 如粘性土、淤泥等) 時(shí),可采用深層攪拌樁和高壓旋噴注漿形成止水帷幕,由于深層攪拌樁造價(jià)相對(duì)較低,故應(yīng)用較多,無論是降水或止水,地表滯水的處理都不能忽視,地表滯水一般采用排水溝與集水井收集,然后用水泵排除,這對(duì)于放坡或局部放坡的基坑尤為重要,同時(shí)還應(yīng)對(duì)坡面采取一

定的保護(hù)措施。

結(jié)語

綜上,深基坑支護(hù)的類型有很多種,實(shí)際工程中需根據(jù)各種支護(hù)類型的特點(diǎn)并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循的原則是,基坑支護(hù)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,要滿足穩(wěn)定和變形的要求,即規(guī)范所說的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。因此,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相對(duì)于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù),不致使支護(hù)產(chǎn)生失穩(wěn),而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下,還要控制位移量,不致影響周邊建筑物的安全使用??傊罨又ёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件,具體問題,具體分析,從而選擇經(jīng)濟(jì)、適用、安全的支護(hù)結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

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[2]竇遠(yuǎn)明.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力計(jì)算理論的發(fā)展述評(píng)[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004.4.

篇8

[關(guān)鍵詞]泵站;深基坑;支護(hù)結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)14-0128-01

一、前言

作為泵站方面的一項(xiàng)重要工作,其深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)占據(jù)著至關(guān)重要的地位。該項(xiàng)課題的研究,將會(huì)更好地提升泵站深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)踐水平,從而對(duì)該項(xiàng)工作的整體效果提供可靠保障。

二、概述

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,水資源的戰(zhàn)略地位愈來愈重要,水資源的高效利用和有效管理越來越得到國家政府的高度重視。各級(jí)政府先后出臺(tái)了水資源調(diào)度及綜合利用、水土保持、按用途優(yōu)化用水及海水淡化等方針政策,并以此來解決日益嚴(yán)重的水危機(jī)問題。而泵站是水的唯一人工動(dòng)力來源,作為重要的工程措施,它在水資源的合理調(diào)度和管理中起著不可替代的作用。同時(shí),泵站在防洪、排澇和抗旱減災(zāi)以及工農(nóng)業(yè)用水和城鄉(xiāng)居民生活用水等方面發(fā)揮著重要作用。因此,泵站是解決洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水環(huán)境惡化這三大水資源問題的有效工程措施之一。

泵站與其他水利建筑物不同,它無需修建擋水和引水建筑物,對(duì)資源和環(huán)境無影響,受水源、地形、地質(zhì)等條件的影響較小,且具有投資省、成本低、工期短、見效快、靈活機(jī)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。國家把泵站工程建設(shè)列為優(yōu)先考慮的重點(diǎn),特別是大型泵站的建設(shè)工程。然而大型泵站地基處理方案很多,選用合適的地基處理方案對(duì)泵站的工期、經(jīng)濟(jì)性更為重要。泵站由于開挖比較深,常常采用沉井、基坑大開挖等方式來處理。泵站深基坑的支護(hù)方案已成為泵站設(shè)計(jì)時(shí)不可忽視的重要環(huán)節(jié),尤其當(dāng)與其他建筑物相鄰時(shí),為確保相鄰建筑物的安全,更應(yīng)采取切實(shí)可靠的支護(hù)措施。在此重點(diǎn)探討大型泵站深基坑支護(hù)工程的特點(diǎn)、方案選擇及注意問題。

三、泵站深基坑支護(hù)工程的特點(diǎn)

泵站深基坑工程是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、環(huán)境工程等相互交叉、多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程,是理論與實(shí)踐都有待發(fā)展的綜合技術(shù)科學(xué)。區(qū)域性明顯,工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件不同,其深基坑工程的區(qū)域差異性更為突出。

泵站深基坑工程施工周期較長,而且從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程,常常會(huì)遇到降雨、周邊堆載、振動(dòng)等諸多不利影響,安全保障度的隨機(jī)性大,技術(shù)復(fù)雜性遠(yuǎn)甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)。基坑本身的深度、平面形狀隨著時(shí)間的推移及外界條件的變換,對(duì)穩(wěn)定性和變化會(huì)有較大的影響。因此,對(duì)深基坑工程的時(shí)空效應(yīng)問題應(yīng)保持高度的重視。

泵站深基坑支護(hù)系統(tǒng)的選型影響因素眾多,無論采用何種形式的支護(hù)結(jié)構(gòu),對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、嵌入深度、支護(hù)受力及構(gòu)造都應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和詳細(xì)的驗(yàn)算,并且對(duì)施工過程實(shí)施跟蹤監(jiān)測,將信息及時(shí)反饋。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)應(yīng)滿足安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)、施工便捷這四個(gè)基本要求,在詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)對(duì)這四個(gè)基本要求選擇各種具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)來評(píng)價(jià)深基坑支護(hù)系統(tǒng)方案的優(yōu)劣。

在深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)分析中,主要有兩類,一是支擋型,二是加固型。其中支擋型包括放坡開挖與擋土支護(hù)開挖兩種。放坡開挖是一種最經(jīng)濟(jì)、簡單且速度快的支護(hù)類型,在滿足條件的基坑施工中,應(yīng)優(yōu)先采用;擋土支護(hù)開挖,主要是保證基坑周圍的建筑物,能夠保證施工設(shè)備的安全,而設(shè)置的能夠承受基坑土壓力及其他施工荷載的支檔結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)也被稱為支護(hù)結(jié)構(gòu),合理設(shè)置并進(jìn)行土方開挖,控制地下水位,需要掌握其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響,避免支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過大變形或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致支護(hù)體系崩潰。

在加固型的支護(hù)結(jié)構(gòu),主要使用土工材料或其他加筋體,水泥土擋墻等,將基坑以外土體加固形成強(qiáng)度更高的整體,通過分析實(shí)際情況選用合適的加固方法,綜合考慮挖土面的深度、水文地質(zhì)條件等,達(dá)到最好的支護(hù)效果,使其更加合理和規(guī)范。

四、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算

(一)靜力平衡法與等值梁法

利用墻前后土壓力的極限平衡條件,求出支護(hù)結(jié)構(gòu)的插入深度和結(jié)構(gòu)內(nèi)力等,從理論上說,首先支護(hù)結(jié)構(gòu)前后土壓力是否達(dá)到極限狀態(tài)是很難確定的,尤其是被動(dòng)土壓力情況有很大的推測性,實(shí)際工程測試已證明了這一點(diǎn);其次該類方法并未考慮結(jié)構(gòu)與土體變形,而變形對(duì)土壓力重分布及結(jié)構(gòu)內(nèi)力有很大影響,故該類方法正逐漸失去它原有的地位,但對(duì)于簡單基坑開挖,靜力平衡法中一些簡化使計(jì)算變得簡單,可以憑經(jīng)驗(yàn)使用。

(二)彈性地基梁的m法及彈塑有限元法

m法的優(yōu)點(diǎn)是考慮了支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體的變形,但也有一些問題有待解決,如計(jì)算時(shí)一般工程的參數(shù)m難以通過試驗(yàn)確定,現(xiàn)有文獻(xiàn)提供的取值范圍各地區(qū)差別較大,該參數(shù)雖按彈性體來計(jì)算變形,物理意義明確,但實(shí)際參數(shù)m則是一個(gè)反映彈性的綜合指標(biāo)。工程實(shí)踐表明,在軟土中的懸臂樁支護(hù)采用m法計(jì)算位移與實(shí)測位移有很大差異,實(shí)測位移值可達(dá)計(jì)算值的幾倍,這說明樁后土體變形已不再屬于彈性范圍。

有限單元法作為今后基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算的發(fā)展方向,其優(yōu)點(diǎn)是不但考慮了土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,而且可得出塑性區(qū)的分布,從而判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。但選取合理的本構(gòu)模型與計(jì)算參數(shù),以及塑性區(qū)范圍與穩(wěn)定性之間的定量關(guān)系均缺乏經(jīng)驗(yàn)。在結(jié)構(gòu)計(jì)算方面,建立了能考慮基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和土壓力的空間非線性共同作用理論及其計(jì)算方法,并編成程序方便高效地完成基坑維護(hù)工程的計(jì)算。

2.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

對(duì)于一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),首先要根據(jù)擬建工程的自然地形、地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)及技術(shù)條件,綜合考慮來選擇一個(gè)最適合的設(shè)計(jì)方案。因此設(shè)計(jì)首先應(yīng)是概念設(shè)計(jì),重點(diǎn)在于可行性方案的篩選與優(yōu)化,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選擇和優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)行:

(一)對(duì)于深度不大的基坑支護(hù)工程,應(yīng)首先考慮懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)主要利用基坑地面以下土體提供的土壓力來維持支護(hù)體系平衡,主要結(jié)構(gòu)形式為樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻兩類,當(dāng)邊坡土質(zhì)較好,地下水位較低時(shí)可利用樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)。

(二)地下連續(xù)墻因具有良好的抗彎性、防滲性和整體性,且對(duì)周圍環(huán)境影響較小,對(duì)地層條件適應(yīng)性強(qiáng),墻體長度可任意調(diào)節(jié),適用于各種深度基坑的開挖,同時(shí)還可采用逆作法施工,因此被廣泛采用。

(三)懸臂式板樁支擋的優(yōu)點(diǎn)是不需構(gòu)筑與拆除支撐結(jié)構(gòu),同時(shí)為土方作業(yè)和基礎(chǔ)施工提供較自由的操作空間。

(四)當(dāng)基坑較淺或被動(dòng)區(qū)土層性質(zhì)較好時(shí),懸臂式板樁支護(hù)方案較為經(jīng)濟(jì)合理;而當(dāng)基坑較深或被動(dòng)區(qū)土層性質(zhì)較差時(shí),樁插入深度較大,樁徑與配筋量也相對(duì)較大,該方案就相對(duì)不經(jīng)濟(jì),同時(shí)懸臂式支擋的側(cè)向位移一般稍大,這也是需要注意的。

(五)在基坑開挖深度相對(duì)較大,且對(duì)邊坡變形要求較高時(shí),就應(yīng)考慮對(duì)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)增加內(nèi)支撐的方法,使之形成混合式支護(hù)結(jié)構(gòu),支撐形式常采用錨桿拉接或內(nèi)支撐形式。

五、結(jié)語

綜上所述,加強(qiáng)對(duì)泵站深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究分析,對(duì)于其良好整體效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的實(shí)踐中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)泵站深基坑支出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素的重視,并注重具體設(shè)計(jì)實(shí)施方案切實(shí)可行。

參考文獻(xiàn)

[1] 董利華.某大廈深基坑支護(hù)方案的修改與施工[J].嘉興學(xué)院學(xué)報(bào).2014(30):10-11.

篇9

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù) 設(shè)計(jì)計(jì)算 地下水控制 施工監(jiān)測

目前,在巖土工程中基坑施工時(shí),為確保施工安全,防止塌方事故發(fā)生,必須對(duì)開挖的基坑采取支護(hù)措施。建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑類型基坑開挖掘深度、降排水條件、周邊環(huán)境對(duì)基坑側(cè)壁位移的要求,基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素.做到合理設(shè)計(jì)、精心施工、經(jīng)濟(jì)安全。

1、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問題分析

1.1支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算問題

目前,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論,但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡單。工程實(shí)踐證明,有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論計(jì)算的安全系數(shù),從理論上講是絕對(duì)安全的,但卻發(fā)生破壞;有的支護(hù)結(jié)構(gòu)卻恰恰相反,即安全系數(shù)雖然比較小,甚至達(dá)不到規(guī)范的要求,但在實(shí)際工程中卻獲得成功。

極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì),而實(shí)際上開挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),也是一個(gè)松弛過程,隨著時(shí)間的增長,土體強(qiáng)度逐漸下降,并產(chǎn)生一定的變形。這說明在設(shè)計(jì)中必須給予充分的考慮,但在目前的設(shè)計(jì)計(jì)算中卻常被忽視。

支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮由于超孔隙水壓力對(duì)土體的影響,對(duì)土的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)取值要慎重,為了使取值更加可靠,最好在工程樁結(jié)束后,對(duì)土體做原位測試,以取得第一手資料,積累經(jīng)驗(yàn),提高工程的設(shè)計(jì)與施工水平,預(yù)防和避免事故的發(fā)生。

1.2土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇問題

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小接影響其安全度,但由于地質(zhì)情況多變且十復(fù)雜,要精確地計(jì)算土壓力目前還十分困難,今仍在采用庫倫公式或朗肯公式。關(guān)于士體理參數(shù)的選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。尤其是在深基坑開挖后,含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力個(gè)參數(shù)是可變值,準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)受力比較困難。

在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果對(duì)地基體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準(zhǔn),將對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:基坑開挖前、后土體的內(nèi)摩擦角值一般相差5°,而產(chǎn)生的體的主動(dòng)土壓力也不相同;原土體的內(nèi)凝力與開挖后土體的內(nèi)凝聚力,差別也大,一般在6Kpa以上。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的選取也有很大影響。

1.3支護(hù)結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)問題

深基坑開挖中大量的實(shí)測資料表明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小.深基坑邊坡失穩(wěn)常常在長邊的居中位置發(fā)生.這說明深基坑開挖是一個(gè)空間問題。目前,支護(hù)結(jié)構(gòu)中支撐的形式很多,但主要有兩類:內(nèi)撐式和拉錨式。對(duì)于拉錨式,每根錨桿單獨(dú)作用,靠土體的錨固作用形成水平承載力,錨桿之問僅靠腰梁聯(lián)系,維持圍護(hù)樁墻的平衡。對(duì)于內(nèi)撐式,通常采用井字梁加立柱,這樣,排樁墻、支撐梁和立柱就形成一個(gè)空間框架結(jié)構(gòu)。尤其當(dāng)有兩道以上的水平支撐時(shí),空間效應(yīng)就更加明顯,這時(shí),水平支撐梁就不僅起單根支撐作用,而是以整體結(jié)構(gòu)的形式起支撐作用。然而,目前在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,完全沒有考慮內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)的這一空間效應(yīng),將內(nèi)撐式和拉錨式同等看待,即僅僅提供一個(gè)水平支撐力,是不合理的。

1.4基坑土體的取樣問題

在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo),為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提拱可靠的依據(jù)。一般在深基坑開挖區(qū)域2―3倍范圍內(nèi),按相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣。由于為了減少勘探的工作量和降低工程造價(jià),不能鉆過多鉆孔;因此,所取得的土樣有時(shí)就有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是,地質(zhì)構(gòu)造是復(fù)雜和多變的,這樣取得的土樣的數(shù)據(jù)不具代表性,因此不可能全面反映土層的真實(shí)情況。因此,引致支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不完全符合實(shí)際的地質(zhì)現(xiàn)狀。

2、基坑支護(hù)施工要點(diǎn)

2.1地下水控制

地下水控制是基坑工程中的一個(gè)難點(diǎn),因土質(zhì)與地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。有時(shí)在沒有地下水的條件下,可輕易開挖到6m或更深;但在地下水位較高,又是砂土或粉土?xí)r,開挖3m也可能產(chǎn)生塌方。所以,對(duì)于沿海、沿江等高水位地區(qū)或表層滯水豐富的地區(qū)來說,深基坑工程的地下水控制的成敗是基坑工程成敗的關(guān)鍵問題之一。在基坑開挖中,降水排水及止水對(duì)工程的安全與經(jīng)濟(jì)有重大的影響,多數(shù)基坑工程事故與水都有直接或間接的關(guān)系。一般情況下軟土地區(qū)地下水位較高,深基坑工程開挖時(shí),為改善挖土操作條件,提高土體的抗剪強(qiáng)度,增加土體抗管涌、抗承壓水、抗流砂的能力,減少對(duì)圍護(hù)體的側(cè)壓力,從而提高基坑施工的安全度,往往對(duì)坑內(nèi)、坑外采取降水。

目前,降水主要有輕型井點(diǎn)及多層輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)等。但降水過程中,由于含水層內(nèi)的地下水位降低,土層內(nèi)液壓降低,使土體粒間應(yīng)力,即有效應(yīng)力增加,從而導(dǎo)致地面沉降,嚴(yán)重時(shí)地面沉降會(huì)造成相鄰建筑物的傾斜與破壞,地下管線的破壞。另外,在坑內(nèi)降水時(shí),如果降水深度過深,由于水位差增加,易出現(xiàn)管涌,造成工程事故。為此,施工決策前,需要了解施工中可能發(fā)生的各種情況及其危害程度,以便提出最佳決策方案,獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益及保障施工安全。為了防止由于降水引起的各類意外事故,可采取以下措施:

(1)基坑四周設(shè)置的如果是不滲水擋土墻,可取消坑外降水;

(2)在坑外降水同時(shí),在其外側(cè)(受保護(hù)對(duì)象之間)同時(shí)進(jìn)行回灌;

(3)盡量減少初期的抽水速度,使降水漏斗線的坡度放緩;

(4)控制坑內(nèi)降水深度,一般降水深度在基坑開挖面以下0.5m~1.0m;

(5)合理確定擋土墻的入土深度,防止管涌。

2.2深基坑施工監(jiān)測

當(dāng)前,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)尚無成熟的方法用以計(jì)算基坑周圍的土體變形,施工中通過準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測,可以指導(dǎo)基坑開挖和支護(hù),有利于及時(shí)采取應(yīng)急措施,避免或減輕破壞性的后果。

基坑支護(hù)監(jiān)測一般需要進(jìn)行下列項(xiàng)目的測量:監(jiān)控點(diǎn)高程和平面位移的測量;支護(hù)結(jié)構(gòu)和被支護(hù)土體的側(cè)向位移測量;基坑坑底隆起測量;支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外土壓力測量;支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外孔隙水壓力測量;支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力測量;地下水位變化的測量;鄰近基坑的建筑物和管線變形測量等。深基坑施工監(jiān)測有如下特點(diǎn)。

(1)時(shí)效性

普通工程測量一般沒有明顯的時(shí)間效應(yīng)?;颖O(jiān)測通常是配合降水和開挖過程,有鮮明的時(shí)間性。測量結(jié)果是動(dòng)態(tài)變化的,一天以前(甚至幾小時(shí)以前)的測量結(jié)果都會(huì)失去直接的意義,因此深基坑施工中監(jiān)測需隨時(shí)進(jìn)行,通常是1次/d,在測量對(duì)象變化快的關(guān)鍵時(shí)期,可能每天需進(jìn)行數(shù)次。

基坑監(jiān)測的時(shí)效性要求對(duì)應(yīng)的方法和設(shè)備具有采集數(shù)據(jù)快、全天候工作的能力,甚至適應(yīng)夜晚或大霧天氣等嚴(yán)酷的環(huán)境條件。

(2)高精度

普通工程測量中誤差限值通常在數(shù)毫米,例如60m以下建筑物在測站上測定的高差中誤差限值為2.5mm,而正常情況下基坑施工中的環(huán)境變形速率可能在0.1mm/d以下,要測到這樣的變形精度,普通測量方法和儀器部不能勝任,因此基坑施工中的測量通常采用一些特殊的高精度儀器。

(3)等精度

基坑施工中的監(jiān)測通常只要求測得相對(duì)變化值,而不要求測量絕對(duì)值。例如,普通測量要求將建筑物在地面定位,這是一個(gè)絕對(duì)量坐標(biāo)及高程的測量,而在基坑邊壁變形測量中,只要求測定邊壁相對(duì)于原來基準(zhǔn)位置的位移即可,而邊壁原來的位置(坐標(biāo)及高程)可能完全不需要知道。

由于這個(gè)鮮明的特點(diǎn),使得深基坑施工監(jiān)測有其自身規(guī)律。例如,普通水準(zhǔn)測量要求前后視距相等,以清除地球曲率、大氣折光、水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行等項(xiàng)誤差,但在基坑監(jiān)測中,受環(huán)境條件的限制,前后視距可能根本無法相等。這樣的測量結(jié)果在普通測量中是不允許的,而在基坑監(jiān)測中,只要每次測量位置保持一致,即使前后視距相差懸殊,結(jié)果仍然是完全可用的。

因此,基坑監(jiān)測要求盡可能做到等精度。使用相同的儀器,在相同的位置上,由同一觀測者按同一方案施測。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞:基坑支護(hù),巖土參數(shù),空間效應(yīng)

Abstract: This paper analyses some problems in foundation pit support design, and make relevant treatment. The main issues to be discussed are: 1geotechnical investigation must be carefully and accurately. 2 according to actual conditions of reasonable selection of parameters of rock and soil. 3make full use of the space effect of deep foundation pit support design.

Key words: foundation pit; soil parameter; spatial effect

中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: 文章編號(hào):

前言:隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,土地的利用率越來越高,高層建筑越來越多,出現(xiàn)了大量的深基坑,深基坑向深、大、密及復(fù)雜方向的發(fā)展,導(dǎo)致深基坑支護(hù)工程是當(dāng)前建筑行業(yè)十分關(guān)注的工程熱點(diǎn)。作者在基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐中總結(jié)了大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),本文對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中需注意幾個(gè)問題進(jìn)行討論。

巖土工程勘察要仔細(xì)和準(zhǔn)確

目前市場上一般不進(jìn)行基坑支護(hù)工程的專項(xiàng)勘察,基坑工程的巖土勘察與主體建筑的地基勘察同時(shí)進(jìn)行。主體建筑勘察時(shí)注重基底以下地層物理力學(xué)性質(zhì),對(duì)淺層地基不夠重視。特別是分層時(shí)容易漏掉軟弱土夾層、夾砂薄層等,對(duì)基坑支護(hù)范圍內(nèi)的不良地質(zhì)作用,包括暗浜、地下管線、地下電纜、地下上下水、地下障礙物等不重視。當(dāng)巖土工程條件復(fù)雜時(shí),應(yīng)采用多種勘察測試手段,綜合分析和評(píng)價(jià)土層的特性和設(shè)計(jì)參數(shù),以取得可靠的巖土工程資料和設(shè)計(jì)參數(shù)。

基坑工程勘察深度一般為(2~3)倍開挖深度(若遇堅(jiān)硬粘性土、碎石土和巖層等可減小勘察深度),采取不擾動(dòng)土樣與原位測試的豎向間距以1~2m為宜。對(duì)于淤泥質(zhì)土層宜采用薄壁取土器壓入取樣,以確保取樣的質(zhì)量,也可采用靜力觸探試驗(yàn)。對(duì)砂土和碎石土應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)或圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)。松散的人工堆積層應(yīng)視其成分采取試樣或進(jìn)行輕型動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)或重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。

基坑工程巖土工程勘察時(shí),一定重視地下水問題。地下水主要是淺部的上層滯水、潛水或承壓水,因?yàn)榈叵滤畬?duì)基坑工程開挖施工影響較大?;庸こ涕_挖施工時(shí),經(jīng)常由于水頭差引起的滲漏,有時(shí)發(fā)生“流砂”和突涌,對(duì)基坑工程相鄰的建筑物和地下管線帶來危害。勘察時(shí)必須及時(shí)測量地下水的初見水位和靜止水位。

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況合理選取巖土參數(shù)

在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),主要的巖土參數(shù)有粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ、土的重度γ。上述指標(biāo)是由室內(nèi)土工試驗(yàn)測出,其中粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ與土的固結(jié)度關(guān)系密切,對(duì)于同一種土,在不同排水條件下進(jìn)行試驗(yàn),可以得出不同的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和φ,故試驗(yàn)條件的選取應(yīng)盡可能反映地基土的實(shí)際工作狀態(tài)。按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)3.1.14土壓力及水壓力計(jì)算、土的各類穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)相應(yīng)的土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)類別應(yīng)符合下列規(guī)定:

1.對(duì)地下水位以上的粘性土、粘質(zhì)粉土,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)采用三軸固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)ccu、φcu或直剪固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)ccq、φcq;對(duì)地下水位以上的砂質(zhì)粉土、砂土、碎石土,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)c’、φ’。

2.對(duì)地下水位以下的粘性土、粘質(zhì)粉土,可采用土壓力、水壓力合算方法;此時(shí),對(duì)正常固結(jié)和超固結(jié)土,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)采用三軸固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)ccu、φcu或直剪固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)ccq、φcq;對(duì)欠固結(jié)土,宜采用有效自重壓力下預(yù)固結(jié)的三軸不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)cuu、φuu。對(duì)地下水位以下的砂質(zhì)粉土、砂土、碎石土,應(yīng)采用土壓力、水壓力分算方法;此時(shí),土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)c’、φ’;對(duì)砂質(zhì)粉土,缺少有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)時(shí),也可采用三軸固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)ccu、φcu或直剪固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)ccq、φcq代替;對(duì)砂土和碎石土,有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)φ’可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測擊數(shù)和水下休止角等物理力學(xué)指標(biāo)取值。

實(shí)際基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程中參數(shù)選取非常重要,一定要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理選取。如填土層較厚時(shí),一般勘察單位是按經(jīng)驗(yàn)值提供參數(shù),設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮現(xiàn)場是否有上層滯水或地表水、施工用水的滲入的影響,一般水的影響使c、φ值減小,孔隙水壓力增大,這樣填土中的孔隙被水充填γ值增大,因此設(shè)計(jì)時(shí)c、φ值應(yīng)適當(dāng)減少(可取到提供值的0.7~0.9倍),γ值增大1.1倍。對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化巖層的粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ的取值,勘察報(bào)告中一般不會(huì)給出,設(shè)計(jì)人員一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值。我認(rèn)為首先考慮巖體的飽和抗壓強(qiáng)度特征值Rc和巖體的完整性指數(shù),并計(jì)算巖體基本質(zhì)量指標(biāo),確定巖體基本質(zhì)量級(jí)別;由巖體基本質(zhì)量級(jí)別按國標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》表C.0.1查表可得到所需抗剪斷峰值強(qiáng)度指標(biāo)。有時(shí)可以參考巖層風(fēng)化成土后該土層的c、φ進(jìn)行取值。對(duì)巖石地區(qū)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視巖體的結(jié)構(gòu)面類型和特點(diǎn)及裂隙發(fā)育情況。特別是有孔隙水時(shí)應(yīng)注意土巖接觸部位滲水的處理,建議疏堵結(jié)合,設(shè)置泄水孔很重要。當(dāng)然各個(gè)地方有其經(jīng)驗(yàn)數(shù)值對(duì)于基坑支護(hù)設(shè)計(jì)很有用。

地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)常用參數(shù),其值需要通過單樁水平臨界荷載試驗(yàn)取得,該試驗(yàn)較少進(jìn)行。一般設(shè)計(jì)人員按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出來的m值往往偏低,導(dǎo)致計(jì)算出來的基坑位移和內(nèi)力偏大。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和參考規(guī)范給出的經(jīng)驗(yàn)值,適當(dāng)調(diào)整m得到更合理的計(jì)算結(jié)果。

充分利用深基坑支護(hù)的空間效應(yīng),合理進(jìn)行設(shè)計(jì)

深基坑平面形狀一般為長方形、矩形,開挖后形成立體空間?;舆叺幕瑒?dòng)面與一般支護(hù)體的邊界條件不同,基坑四周邊角的滑動(dòng)面受相鄰邊界的制約影響,作用于支護(hù)樁背上的土壓力不僅與開挖深度有關(guān),而且與開挖長度、寬度有關(guān)。實(shí)測基坑的位移量表明,在基坑長邊方向的中間位移量最大,基坑短邊方向位移較均勻,基坑四角位移最小。實(shí)踐表明,支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開挖后,支護(hù)體受力受到空間效應(yīng)的影響較大,因此應(yīng)該充分利用基坑的空間效應(yīng),在基坑四角可以減少錨桿或支撐以及支護(hù)樁的配筋,合理節(jié)約配筋。有的部位可以采用疏排樁錨加土釘墻聯(lián)合支護(hù)代替樁錨支護(hù),既能滿足支護(hù)要求,還可以節(jié)約投資。

冠梁是聯(lián)系支護(hù)樁、錨桿或內(nèi)支撐的水平構(gòu)件,冠梁需前后配筋,是一個(gè)水平受彎的梁。設(shè)計(jì)時(shí)冠梁的剛度對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算影響較大,在計(jì)算冠梁的剛度時(shí),冠梁的計(jì)算跨度有較大影響,應(yīng)該注意正確選擇冠梁計(jì)算跨度。當(dāng)基坑的平面長度較大時(shí),單邊長度在幾十米甚至幾百米,而冠梁的截面尺寸寬度、高度一般都不超過1.0m,冠梁的寬度和計(jì)算跨度之比達(dá)到了幾十分之一,水平抗彎剛度較小,幾乎可以忽略不計(jì),進(jìn)行單元計(jì)算時(shí)完全按沒有冠梁進(jìn)行計(jì)算。若基坑邊長較小,冠梁的跨度自然就小,冠梁的水平抗彎剛度就會(huì)很大,這樣支護(hù)樁傳到冠梁的水平力很大一部分由冠梁承擔(dān),錨桿和支撐分擔(dān)的內(nèi)力相對(duì)減少。可見,基坑設(shè)計(jì)時(shí)輸入冠梁的計(jì)算跨度,對(duì)計(jì)算影響很大,因此設(shè)計(jì)時(shí)一定結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際去計(jì)算,才能取得合理效果。

五、結(jié)束語本文從基坑工程巖土工程勘察、合理選取巖土參數(shù)、充分利用基坑空間效應(yīng)去合理進(jìn)行設(shè)計(jì)等方面入手進(jìn)行討論,不足之處望同行批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn):

[1]李志燦,深基坑支護(hù)施工技術(shù)的探析,建筑科學(xué)前沿,2012年8月

[2] 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012