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重慶市土木建筑學(xué)會(huì)

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住宅建筑工程基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探討

發(fā)布日期:2014-07-02  瀏覽次數(shù):1361
 摘 要:近年來,隨著國內(nèi)外大量高層建筑的建造,基坑深度不斷加深,規(guī)模和復(fù)雜程度不斷加大,基坑支護(hù)已成為高、大建筑中的一個(gè)非常大的課題,建筑基坑支護(hù)的安全性也成為施工人員十分關(guān)注的熱點(diǎn)問題。本文對(duì)基坑支護(hù)類型、基坑工程水效應(yīng)和支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了分析,并對(duì)存在的問題提出了建議。

關(guān)鍵詞:深基坑,支護(hù),類型,建議
建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)是一門從實(shí)踐中發(fā)展起來的技術(shù),它涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度、穩(wěn)定及變形問題,還涉及土與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用問題、基坑中的時(shí)空效應(yīng)問題以及結(jié)構(gòu)計(jì)算問題等。幾十年來,隨著國內(nèi)外大量高層建筑的建造,基坑深度不斷加深,規(guī)模和復(fù)雜程度不斷加大,基坑支護(hù)已成為高、大建筑中的一個(gè)非常大的課題,建筑基坑支護(hù)的安全性也成為施工人員十分關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
一 深基坑支護(hù)施工時(shí)應(yīng)注意的問題
基坑支護(hù)工程方案的實(shí)施內(nèi)容主要包括支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工工藝;又ёo(hù)設(shè)計(jì)與施工要綜合考慮工程地質(zhì)與水文條件、基礎(chǔ)類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境、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;又ёo(hù)施工控制的關(guān)鍵是基坑的穩(wěn)定性、地面變形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌與流砂等險(xiǎn)情,并要根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境因素的變化適時(shí)地調(diào)整支護(hù)方案。在進(jìn)行深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。1)在城市中,對(duì)環(huán)保要求較高,選擇支護(hù)體系時(shí),要考慮到支護(hù)工程施工產(chǎn)生的振動(dòng),噪音、泥漿、化學(xué)漿液等對(duì)城市環(huán)境的影響。2)注意周邊陳舊民居。施工場(chǎng)地周圍的老舊建筑物一般存在室內(nèi)墻面、平面及外立面的不同程度的開裂、滲漏等損壞現(xiàn)象,主要考慮深基坑施工對(duì)周圍環(huán)境溫度、材料收縮變形以及房屋沉降變性等的影響。3)高層建筑一般位于城市中心,建筑場(chǎng)地周圍建筑物密集,地下管線較多,限制了基坑的施工,往往需要垂直開挖,而在開挖中應(yīng)考慮邊坡側(cè)移和地面沉降對(duì)周圍建筑物和地下設(shè)施安全構(gòu)成的潛在威脅。4)一般情況下深基坑的施工場(chǎng)地比較狹小。有時(shí)工期有比較緊。所以深基坑施工時(shí)要注意綜合考慮施工場(chǎng)地的局限性合理安排施工流程,要注意施工過程的環(huán)保工程。
二 基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
(1)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)理念
目前,對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),至今仍沒找到一種精確的計(jì)算方法,多數(shù)是處于摸索和探討階段,國內(nèi)也沒有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。所以深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念,逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系。
(2)建立變形控制的新工程設(shè)計(jì)方法
在建立新的變形控制設(shè)計(jì)法時(shí),應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等。
(3)重視支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究
正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。但是,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方面,我國至今尚未進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。而在深基坑支護(hù)工程現(xiàn)場(chǎng)施工過程卻積累了大料的技術(shù)資料,卻缺少科學(xué)的測(cè)試數(shù)據(jù),無法進(jìn)行抖學(xué)分析。不能上升到理論的高度,這是一個(gè)很大的遺憾。
三 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算
基坑支護(hù)設(shè)計(jì)必須滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性這三項(xiàng)基本要求。設(shè)計(jì)的基本原則是在滿足安全與技術(shù)可行的前提下,盡量節(jié)省工程造價(jià)。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,首先應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,然后,根據(jù)基坑周邊環(huán)境的復(fù)雜程度進(jìn)行變形控制。基坑各側(cè)環(huán)境不同,其變形控制值也應(yīng)相應(yīng)變化,避免由于支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大,造成周邊建(構(gòu))筑物、地下管線破壞。
(1)巖土層計(jì)算指標(biāo)的選用
基坑支護(hù)設(shè)計(jì)首先遇到的是巖土層抗剪強(qiáng)度c 值的選取。如何根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)資料,以及基坑工程特點(diǎn)和采用的計(jì)算理論來選用合適的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是至關(guān)重要的。不同的試驗(yàn)方法,得出的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)差別很大。目前,確定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的方法主要有:①直剪試驗(yàn)的快剪和固結(jié)快剪,②三軸試驗(yàn),③原位測(cè)試的十字板剪切試驗(yàn)。
(2)土壓力計(jì)算
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)土壓力計(jì)算大多以朗肯土壓力和庫倫土壓力理論為基礎(chǔ)。用的更多的是朗肯土壓力理論。有的采用土壓力三角形分布簡圖;有的采用梯形簡圖。墻或樁頂發(fā)生很小位移時(shí),主動(dòng)土壓力即可發(fā)揮出來,而被動(dòng)土壓力充分發(fā)揮時(shí)需有大得多的位移,這往往是實(shí)際工程所不允許的;對(duì)于懸臂式和單層支撐(或單錨式)支護(hù),開挖過程中一般都能達(dá)到主動(dòng)土壓力極限狀態(tài);而對(duì)多層支撐(或多層拉錨)式,其土壓力比較復(fù)雜,墻或樁位移產(chǎn)生拱效應(yīng),從而在挖方以下的土壓力減小,在支撐附近側(cè)壓力增大,此外,側(cè)壓力還與支撐是否施加預(yù)載及支撐剛度有關(guān),故對(duì)于排樁懸臂式支護(hù),一般采用三角形簡圖,但被動(dòng)土壓力需作一定折減,以減小排樁的水平變位;當(dāng)用等值梁法計(jì)算排樁內(nèi)支撐支護(hù)、排樁錨拉支護(hù)時(shí),可選用梯形簡圖。對(duì)軟土、沖洪積粘性土、殘積粘性土等滲透性能較差的土層,采用水土合算;而對(duì)于砂層和雜填土等滲透性良好土層,采用水土分算。對(duì)于無止水帷幕的基坑支護(hù)工程,應(yīng)考慮滲透力的影響。但計(jì)算土壓力的大小,與實(shí)際情況是否相符,應(yīng)通過大量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才能使土壓力計(jì)算符合實(shí)際。
四 結(jié)束語
綜上所述,深基坑工程項(xiàng)目越來越多,基坑開挖深度也越來越深。由于基坑周邊地面建筑和地下設(shè)施密集,且地質(zhì)條件復(fù)雜多變,深基坑支護(hù)的難度也越來越大,造成經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。因此,研究適用地質(zhì)條件的新深基坑支護(hù)技術(shù)是必要的。
參考文獻(xiàn)
[1]陳祖煜.土坡穩(wěn)定分析通用條分法及其改進(jìn)[J].巖土工程學(xué)報(bào),1983(4):13-29.
 
 
 
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