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摘 要:近年来,高层建筑的迅速兴起,促进了基坑支护技术的发展。但是,现在的城市建筑间距很小,给基础工程施工带来很大的难度,给周围环境带来极大威胁,也相应地增加了施工工期和施工费用。因此,基坑支护的安全问题是工程技术人员应予以高度重视的问题。
关键字:建筑工程;基坑支护;施工技术
Abstract: In recent years, the rapid rise of high-rise buildings, promote the development of supporting technology for foundation pit. However, now the city building space is very small, which brings about great difficulty to foundation engineering construction, to bring a great threat to the surrounding environment, but also a corresponding increase in the construction and project construction cost. Therefore, the security problem of foundation pit engineering and technical personnel should pay more attention to the problem.
Key words: building engineering; foundation pit support; construction technology
中图分类号:TU74
前言
基坑支护施工方案的可靠性及施工质量将直接影响地下室主体施工的结构和作业工人人生安全,且其施工的技术复杂性,稍有不慎,不仅将危及基坑本身安全,还会殃及临近的构筑物和各种地下设施,造成巨大损失。本文在简单介绍了建筑工程支护的基础上,针对实际施工过程中存在的各种问题,论述了建筑基坑土方开挖、支护施工、安全防范措施,并着重介绍了建筑工程支护施工技术的要点。
1、建筑工程基坑支护内容概述随着地下建筑工程的不断发展,基坑工程得到越来越多的发展和利用。所谓基坑工程,就是为了保护基坑的开挖、地下主体结构的施工安全和周边环境不被或少被破坏而采取的支档措施,此外,它还包含了基坑的土方开挖、施工机械的利用以及降水防水等方面的,所有的这些,共同组成了建筑工程地下基坑支护的全部内容。随着地下建筑工程开挖深度的不断增加,开挖土方的面积越来越大,建筑工程支护施工的难度也相应的不断加大。建筑工程基坑工程是一个很复杂的问题,它包含的许多不确定的因素和内同,涉及到土力学中的变形、稳定、强度以及防水等方面的内容,需要我们不断地加以研究和在施工中总结经验,是基坑工程的施工技术得到不断的完善。目前放坡开挖和在支护结构保护下的开挖最常用的两种施工工艺。放坡开挖即无支护开挖,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的边坡,与之相对应的是支护开挖,即有支护体系保护下的开挖。针对不同的工程实际,我们要选择合理的开挖和支护方式,并在所选支护条件下进行合理施工工艺的设计和选择。由于基坑工程的环境复杂性和保障结构施工,同时由于基坑施工过程中存在着许多不可预知的可变因素,使得建筑基坑工程支护施工工艺存在着许多的问题。
2、建筑工程中基坑支护存在的问题
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。 极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。
3、建筑工程中基坑支护施工技术要点
3.1 合理选择支护施工方法针对深基坑工程的支护形式进行简单的说明和论述。重力式挡土墙支护结构、混合式支护结构和悬臂式支护结构是深基坑支护的三种主要方式,悬臂式支护结构潜入基坑底部的岩体或土体,借助于岩土体的支撑作用保证结构的稳定,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的情况下,而重力式挡土墙则依靠自身的重量来保证支护结构在各种压力下的平衡,混合式支护结构可以简单的理解为锚杆支护结构,借助于锚杆以及喷射混凝土面层,使基坑与支护结构形成一个整天,相互作用,保证基坑支护的安全。如何根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证安全和稳定,是一个重要的研究课题。
3.2 建筑基坑工程开挖由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程汇总,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分开挖的方式进行,则样就可以一边进行开挖一边进行开挖土的运输,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。同时,在土方开挖过程中,应对维护结构进行适当的监测,合理的控制土方开挖的速度和进程。
3.3 建立变形控制的新的工程设计方法 目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法,其计算结果具重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于深基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的,由此可见,评价一个支护结构的设计方案优劣,不仅要看其是否满足强度的要求,而且还要看其是否产生环境问题,关键在于其变形大小。鉴于上述实际,在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。
3.4 支护施工中的安全防护措施在建筑姐基坑的施工过程中,安全防范措施是必不可少的。比如:进入施工现場的工作人员或者是监理人员等都必须有相应的防护措施,必须佩戴安全帽,以及持证上岗等;工作人员不可酒后上岗工作;需要有专门的技术人员按照规定检查机器设备的维修和保养工作,保证正常施工等。
3.5 建筑基坑支护防水技术要求地下水是建筑基坑支护施工中一个必须得到足够重视的问题。当地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下时,需要对基坑进行降水工作,保证正常施工,对可能出现流沙、管涌的基坑,需要制定应急预案措施。
4、结束语综上所述,建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此,应严格按照设计以及规范要求,合理的进行建筑工程基坑支护的施工,保证支护结构的稳定性和施工安全,尽可能的避免出现安全隐患,确保它的安全可靠、经济合理。
参考文献:
[1] 陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72
[2] 靳永军.吴海洋.刘德成.高层建筑深基坑支护的施工质量控制[J].科技信息.2009(06)
[3] 龙亚德.建筑工程中深基坑支护技术的应用[J].四川建材,2008,3:243-244
关键字:建筑工程;基坑支护;施工技术
Abstract: In recent years, the rapid rise of high-rise buildings, promote the development of supporting technology for foundation pit. However, now the city building space is very small, which brings about great difficulty to foundation engineering construction, to bring a great threat to the surrounding environment, but also a corresponding increase in the construction and project construction cost. Therefore, the security problem of foundation pit engineering and technical personnel should pay more attention to the problem.
Key words: building engineering; foundation pit support; construction technology
中图分类号:TU74
前言
基坑支护施工方案的可靠性及施工质量将直接影响地下室主体施工的结构和作业工人人生安全,且其施工的技术复杂性,稍有不慎,不仅将危及基坑本身安全,还会殃及临近的构筑物和各种地下设施,造成巨大损失。本文在简单介绍了建筑工程支护的基础上,针对实际施工过程中存在的各种问题,论述了建筑基坑土方开挖、支护施工、安全防范措施,并着重介绍了建筑工程支护施工技术的要点。
1、建筑工程基坑支护内容概述随着地下建筑工程的不断发展,基坑工程得到越来越多的发展和利用。所谓基坑工程,就是为了保护基坑的开挖、地下主体结构的施工安全和周边环境不被或少被破坏而采取的支档措施,此外,它还包含了基坑的土方开挖、施工机械的利用以及降水防水等方面的,所有的这些,共同组成了建筑工程地下基坑支护的全部内容。随着地下建筑工程开挖深度的不断增加,开挖土方的面积越来越大,建筑工程支护施工的难度也相应的不断加大。建筑工程基坑工程是一个很复杂的问题,它包含的许多不确定的因素和内同,涉及到土力学中的变形、稳定、强度以及防水等方面的内容,需要我们不断地加以研究和在施工中总结经验,是基坑工程的施工技术得到不断的完善。目前放坡开挖和在支护结构保护下的开挖最常用的两种施工工艺。放坡开挖即无支护开挖,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的边坡,与之相对应的是支护开挖,即有支护体系保护下的开挖。针对不同的工程实际,我们要选择合理的开挖和支护方式,并在所选支护条件下进行合理施工工艺的设计和选择。由于基坑工程的环境复杂性和保障结构施工,同时由于基坑施工过程中存在着许多不可预知的可变因素,使得建筑基坑工程支护施工工艺存在着许多的问题。
2、建筑工程中基坑支护存在的问题
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。 极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。
3、建筑工程中基坑支护施工技术要点
3.1 合理选择支护施工方法针对深基坑工程的支护形式进行简单的说明和论述。重力式挡土墙支护结构、混合式支护结构和悬臂式支护结构是深基坑支护的三种主要方式,悬臂式支护结构潜入基坑底部的岩体或土体,借助于岩土体的支撑作用保证结构的稳定,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的情况下,而重力式挡土墙则依靠自身的重量来保证支护结构在各种压力下的平衡,混合式支护结构可以简单的理解为锚杆支护结构,借助于锚杆以及喷射混凝土面层,使基坑与支护结构形成一个整天,相互作用,保证基坑支护的安全。如何根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证安全和稳定,是一个重要的研究课题。
3.2 建筑基坑工程开挖由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程汇总,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分开挖的方式进行,则样就可以一边进行开挖一边进行开挖土的运输,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。同时,在土方开挖过程中,应对维护结构进行适当的监测,合理的控制土方开挖的速度和进程。
3.3 建立变形控制的新的工程设计方法 目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法,其计算结果具重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于深基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的,由此可见,评价一个支护结构的设计方案优劣,不仅要看其是否满足强度的要求,而且还要看其是否产生环境问题,关键在于其变形大小。鉴于上述实际,在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。
3.4 支护施工中的安全防护措施在建筑姐基坑的施工过程中,安全防范措施是必不可少的。比如:进入施工现場的工作人员或者是监理人员等都必须有相应的防护措施,必须佩戴安全帽,以及持证上岗等;工作人员不可酒后上岗工作;需要有专门的技术人员按照规定检查机器设备的维修和保养工作,保证正常施工等。
3.5 建筑基坑支护防水技术要求地下水是建筑基坑支护施工中一个必须得到足够重视的问题。当地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下时,需要对基坑进行降水工作,保证正常施工,对可能出现流沙、管涌的基坑,需要制定应急预案措施。
4、结束语综上所述,建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此,应严格按照设计以及规范要求,合理的进行建筑工程基坑支护的施工,保证支护结构的稳定性和施工安全,尽可能的避免出现安全隐患,确保它的安全可靠、经济合理。
参考文献:
[1] 陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72
[2] 靳永军.吴海洋.刘德成.高层建筑深基坑支护的施工质量控制[J].科技信息.2009(06)
[3] 龙亚德.建筑工程中深基坑支护技术的应用[J].四川建材,2008,3:243-244