基坑支护设计和施工中存在的问题及对策论文_蒋远生

基坑支护设计和施工中存在的问题及对策论文_蒋远生

安徽省核工业勘查技术总院 安徽省 241003

摘要:随着城市中心大量建筑的涌现,深基坑工程越来越多,同时密集的建筑物、大深度的基坑周围复杂的地下设施,使得深基坑工程支护得到广泛的重视和应用。安全不仅指支护体系本身安全,保证基坑开挖、地下结构施工顺利,而且要保证邻近建(构)筑物和市政设施的安全和正常使用;经济不仅指支护体系的工程费用,而且要考虑工期和安全储备等综合因素是否经济合理;方便施工要考虑挖土费用、机械设备、材料选用尽可能做到因地制宜和节省工期,提高支护体系的可靠性。

关键词:基坑,支护设计,土方开挖,变形控制

引言

支护技术自身较为复杂,如果操作不当,很容易导致深基坑支护出现安全隐患,甚至威胁到其他建筑结构的安全,带来严重的经济损失。建筑工程深基坑开挖和支护中,新技术、新工艺和新材料不断涌现,在一定程度上增加了基坑支护施工难度,如果操作不合理,很容易造成安全事故的出现。由此看来,加强建筑工程基坑支护施工研究十分关键,有助于为后续工程建设提供参考依据,提升基坑支护施工质量。

1建筑深基坑支护工程的主要特征

对于深基坑支护工程的主要特征具体包括以下内容,其一是支护工程的形式多样化,其主要原因在于基坑形式变化种类多,并且高层建筑深基坑支护工程是随着基坑形式的变化发生变化,从而其形式多样;其二是深基坑支护工程属于临时工程、施工周期以及施工规模大,最为主要的是施工成本较高;其三是支护工程施工条件极易受到其他因素影响,从而中途改变施工技术,最为主要的是支护工程施工环境差。目前使用最为广泛的是排水截水的方式,使得基坑工程在地下水位以上,才能有效保障基坑工程的稳定性。

2建筑工程基坑支护施工中存在的问题

2.1支护结构设计参数选择问题

在建筑工程基坑支护施工中,较之国外而言我国还处于一个初级阶段,研究理论基础较为薄弱,国内外尚未具备一种完善的参数计算方法,加之工程土体结构较为复杂,伴随着环境变化很容易受到客观因素影响,为工程埋下一系列安全隐患。施工前期准备阶段,需要对工程施工活动进行计算和处理,但是我国建筑工程施工阶段难以做到精准计算,仍然处于摸索阶段。基坑支护结构中的土体参数选择中,在开外基坑后,含水率和内摩擦角是在不断变化的,所以,未能确定明确的支护结构具体承受力。基坑支护设计中,本应该需要充分考虑到各方受力因素,但是由于重视程度不高,加之设计人员专业素质不高,为后续的基坑支护结构埋下一系列安全隐患,大多数参数无法满足实际要求。

2.2基坑支护土体的取样不具代表性

基坑支护工程施工中,土体取样是施工活动的基础所在,通过对土体取样分析,可以获得更加精准、全面的参数指标,通过对支护结构受力条件的综合评析,为后续基坑支护设计提供参考依据。但是,我国当前在土体取样中,主要是选择钻探取样方法,这种方法尽管可以有效降低施工成本,但是钻探数量较少,加之土质变化的不确定性,取样不具代表性,导致后续的基坑支护设计不合理。

2.3基坑开挖空间效应考虑不充分

基坑支护施工中,需要充分考虑到空间效应带来的影响,如果缺乏考虑,很容易造成基坑周围土层发生崩塌,带来安全事故。通过大量的实践可以了解到,科学合理的空间布置,基坑内部水平位移表现为中间大、两边小的特点,所以需要在基坑支护设计中充分考虑到空间效应带来的影响,提升设计合理性。

2.4基坑施工过程中土方开挖与基坑支护不能协调施工。

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通常由于土方工程技术含量低,管理较简单,一般由附近村民组织的非专业队伍完成。与之相反,基坑支护的施工由于技术含量和管理水平要求比较高,一般由专业的施工单位完成。在实际施工过程中,这两项工程是会签订2个平行的施工合同,由不同的队伍施工,但这给具体施工带来一定难度。例如土方工程开挖方为赶进度,在管理上比较混乱、土方施工单位不顾及挡土支护施工所需要的工作面,尤其是雨期,留下的操作界面难以进行接下来的基坑支护施工的操作,致使基坑支护施工工期不能按时、按进度进行、影响基坑支护的施工进度。

3建筑基坑支护存在问题的解决对策及改进措施

3.1建筑基坑支护设计人员要不断更新设计理念

目前我国并没有形成先进、统一的基坑设计规范,主要还是采用传统的库仑理论或朗肯理论进行相应的计算、设计,基于这些理论计算出来的结果与实际的情况往往相差比较大,不利于施工质量、安全的控制。因此,在今后的建筑基坑支护设计过程中,要形成以施工监测数据为主导,进行动态数据反馈的新设计理念。

3.2创新基坑支护的计算方法

在建筑工程基坑支护施工中,作为工程的基础部分,直接影响到工程整体质量。故此,需要在基坑支护设计中,充分考虑到施工质量、成本和可行性三个问题,加强工程利益各方之间的联系。为了可以有效提升施工经济效益和安全性,选择合理的基坑支护结构计算方法,设计更加科学合理的施工方案。当前较为常见的基坑支护方法中,包括钻孔灌注桩技术、土钉墙支护技术、锚喷支护技术以及搅拌桩挡墙支护技术,不同的支护技术适用情况不同,所以在实际基坑支护施工中,需要充分结合施工情况来选择合理的计算方法,建立科学合理的计算模型,通过深层次分析和计算,寻求合理的基坑支护方式,确保施工活动可以有序开展,为建筑工程结构稳定性和安全性提供更加坚实的保障。

3.3通过采用新的设计理念来控制基坑的变形

在进行建筑基坑支护工程设计时,通常我们采用的是极限平衡原理,这是一种传统的简单、实用的计算方法。基于这种方法所设计出来的基坑支护结构虽然可以符合支护结构强度上的要求,但不能有效体现支护结构刚度上的要求即变形要求。所以,为避免由于支护结构的刚度失稳而造成基坑事故,应该采用新的设计理念来控制基坑变形、失稳。基坑支护的设计人员应当对基坑变形控制的标准、空间效应的变化造成的荷载变化等问题做进一步的详细研究。

3.4加强基坑支护技术的总结、归纳

加强对基坑支护技术的总结、归纳,对提高基坑支护设计、施工具有重要作用。众所周知,试验数据的准确性、有效性对科研质量的优劣有直接影响。所以要加强对基坑支护结构变形、内力的监测,积累相关的实测数据。同时归纳、总结不同工程地质条件和水文地质条件下的施工经验,形成不同条件、不同区域内基坑支护设计的地方标准,并把现有的一些定性施工经验形成相应的定量计算方法,提高基坑工程支护设计和施工的质量。

4结语

建筑基坑的设计、施工存在一定的风险,工程地质条件又变化多样,工程建设的管理者应当在结合工程所在地建设经验的基础上,按照一定的要求和理念进行基坑支护工程的设计、施工,根据特定条件下的工程条件和要求进行综合考虑,做出既安全可靠又经济合理的包括支护结构及支护体系内的土方开挖、降水、被动区地基土的加固、监测和环保的整体施工方案。

参考文献

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论文作者:蒋远生

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/29

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