关于18米及以上深基坑逆作法安全处理措施论文_李红超

关于18米及以上深基坑逆作法安全处理措施论文_李红超

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摘要:本文通过对目前国内外的深基坑逆作法的分类和特点进行了分析。基于目前国内外的相关工程案例,就关于18米以上深基坑逆作法安全处理措施展开了讨论,并提出了一些改进措施和建议。

关键词:基坑围护地下连续墙钻孔桩墙逆作法

引言:

由于逆作法具有基坑变形小、基坑的水平支撑和地下室结构楼板合一、上部结构和地下室可以同时施工,以及具有明显的经济效益等特点被广泛的应用于深基坑开发当中。目前国内外很多国家和地区都在埋深超过18米的深基坑中开展逆作法的应用和推广,取得了良好的经济效益,积累了丰富的工程经验。对于深基坑、超深多层地下结构的基坑使用逆作法具有十分明显的优势和经济效益。目前我国的深基坑逆作法的应用虽然取得了许多成绩,但仍然存在着一些问题,例如设计理论不够先进、施工工艺存在安全隐患等等亟待解决和完善。

1.逆作法的分类

从逆作法的围堰支护方式上可以大致的将逆作法分为以下三种类型,详细如下[1]。

1.1全逆作法

这种方法的主要是利用地下建筑的各钢筋混凝土主、次梁以及楼板来进行结构的水平支护。

1.2半逆作法

半逆作法的支撑前期主要是通过地下的钢筋混凝土的交叉格形肋板。后期的基坑支撑采用,二次浇注成型的楼板结构进行支撑。

1.3部分逆施法

部分逆作法主要是对地下四周部分基坑采取逆作法,即对基坑的地下部分楼层采用传统的正作法的临时支护和保留核心土的支挡方式。在一层稳定后,剩余部分采用逆作法进行施工。

2.逆作法施工优点

2.1基坑变形小

由于逆作法是用地下室的连续结构来对基坑四周采取支护,因此逆作法的首先有点就是其对基坑的开挖具有非常小的变形。采用地下室的结构进行支持,比正做法采用的临时支撑具有更高的强度和刚度,因此这也进一步的减小了地下连续墙的变形。除此之外,逆作法在基坑的地板中间也增加了支撑节点,在地板浇筑之后就会变成多跨连续板结构。这也是和正作法的一个比较大的区别。由于基坑变形小,减少了土体之间的挤压效应,进而使得地表隆起得到了很大的缓解。由于逆作法的基坑变形小,也会给临近的建筑的影响降到最低,减少相邻建筑、管线不必要的沉降。对于18米以上的深基坑,传统的正作法,为了保证基坑的稳定性和安全性需要设置大量的内部临时支撑,这样会造成巨大的材料的浪费以及会大大的增加施工措施费的支出[2]。

1.2基坑支护水平支撑与地下室结构楼板合一,支护墙体与地下室墙体合一

逆作法的支护如上文所述,是采用地下室的梁柱以及楼板等楼面结构体系。这样就可以使得基坑的支护水平支撑和地下室的结构楼板合一,支护前提和地下室墙体合一,可以构成一个立体的空间尚未的支撑体系,解决了以往平面支撑的难题。这样的支撑方式即具有非常合理的受力结构,有可以减少基坑的开挖工程量。在场地资源紧张的环境下非常的适用,避免占用红线外土地资源。采用逆作法可以进行以往正做法无法做到的施工工艺。即使得地下室的连续墙可以紧贴规划红线建设。同时也可以在里面修葺内衬墙和连续墙一起构成地下室的永久承重外墙,保证了材料等到充分利用的同时,也确保了建筑面积不因为红线的控制而变小。逆作法可以一方面避免了由于单独的建设基坑的支护墙造成的资源浪费和成本的增加。除此之外,还可以最大程度的利用规划用地,增加容积率减少土地浪费。

1.3上部结构与地下室可同时施工

逆作法相较于传统的正作法而言,能够同时进行上部结构和地下室施工,是逆作法具有的一个非常大的优势。因为,对于传统的施工工期而言,一般为地上工期加上地下建筑工期,如果采用逆作法,则可以节省掉地下施工工期,大大的减少了总工期天数。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,对于深度越大基坑,节省的工期越多。

1.4明显的经济效益

通过上文的讨论,可以发现逆作法不仅仅具有支护措施安全,工程量少等有点。相应的也会带来巨大的临时支护工程量的减少,有效的节省人力成本和时间成本。因此,其经济效益十分显著。另外,逆作法由于逆作法可以在基坑外墙施做连续墙,不需要保留一定的施工操作空间,也大大得降低了基坑开挖量。对于深度大于18米的深基坑而言,此部分节省的土体开挖量和相关的工程量费用也是十分可观的。

3.逆作法施工中需进一步研究的问题

逆作法由于其自生的诸多优点和长处,近年来得到了极大的发展。与此同时,地下空间的利用也越来越被重视。逆作法在深基坑和超深基坑当中被广泛的利用开来,目前我国在基坑的逆作法的理论设计和施工工艺的组织方面都取得了一定的成就。于此同时,随着我国深基坑正在不断的逐步朝着更深更大的深基坑方向发展,逆作法将势必具有更加广阔的应用前景。

对于开挖深度大于18米的深基坑而言,其一般都是位于城市当中。而对于城市的深基坑开挖,施工场地一般都十分的狭小,这样就不利于基坑开挖支护措施的施展。同时大型机械设备也无法施展操作,只能选择人工操作的方法进行。如果逆作法施工工艺不当就会造成对周围建筑的不良行为,甚至会造成严重的安全事故。因此,十分有必要就目前的逆作法的基坑开挖环境稳定控制理论和方法和逆作法的开挖安全控制措施展开研究和讨论[3]。

3.1提高认识,加强设计施工一体化

对于逆作法而言,以往的工程案例中,都表现出了对逆作法认识不全重视程度不足的问题,而逆作法作为一种特殊的施工方法,其设计和施工需要进行一体化进行的。因为对于逆作法的施工而言,其地下结构设计和逆作支护设计之间存在着紧密的联系,但是由于重视程度不足导致目前这两者之间的联系存在不足的问题。因为,这样就会造成设计和施工组织上的相互脱钩,使的原本一些可以搞逆作的工程无法进行。因此,加强逆作法一体化设计和施工是十分必要的。

3.2研究开发地下挖运土设备

目前基坑逆作法的基坑开挖主要还是采用传统的人工结合机械的开挖法。这样的开发方法具有施工效率低,安全防御措施差等缺点。为了改变这一现状,需要加大对小型的专用地下挖土设备进行研发。替代人工挖土提高施工效率,增加安全系数。

3.3结构受力机理与沉降分析的进一步研究

对于逆作法而言,其需要在基础中插入一定深度的连续墙,而对于连续墙的深度需要根据计算结果确定。以往关于这一步的计算大多采取的是经验公式计算,这样带来的计算结果精准,存在一定的安全隐患。因此,需要对逆作法的结构受力机理和城建进一步的研究分析,优化计算算法,定量化理论计算分析,使得逆作法能够更准确地进行施工动态信息化管理。

3.4逆作法施工中的墙、柱、梁、板节点优化

逆作法中的墙、柱、梁、板的节点都是停过二次形成的。钢筋通过这些交叉节点时,造成了施工的极大不便。在施工中往往要放大断面来克服这一不利因素。因此,需要对逆作法的墙、柱、梁、板的节点进行优化设计,尽量避免节点的不合适之处。

3.5加强监测力度

目前我国先后开展了约60多个逆作法的基坑项目。其中,开展系统性的动态监测的项目非常少,这样就会给逆作法的推广留下中的一个缺陷。基坑的支护作为一个临时工程在实际工作当中,经常会出现由于为了节约成本而忽略掉监测的重要性。导致目前发生了许多由于监控量测不足而引发的工程事故。

结束语:

逆作法目前在我国大多数地区的深基坑当中被采用和推广,具有施工周期短、经济成本低等优点,具有广阔的应用前景。

参考文献:

[1]欧阳孝所,卢永松. 逆作法深基坑工程安全监测与信息化施工[J]. 建设科技,2014(8):120-121.

[2]深基坑逆作法地下连续墙施工技术及开挖变形数值模拟分析[D]. 合肥工业大学,2016.

[3]赵明锋. 超大、超深基坑逆作法施工环境下的安全控制措施[J]. 建筑施工,2011,33(10):931-933.

论文作者:李红超

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/24

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