地下结构基坑支护方法设计与应用分析论文_冯玉龙

地下结构基坑支护方法设计与应用分析论文_冯玉龙

武汉市政工程设计研究有限责任公司

摘要:地下结构的坑基支护对于地下结构的施工以及坑基周边环境的安全有着重要的影响,对于坑基支护的设计与施工应结合实际地域所处空间的特殊性,设计具体的方案并投入应用,本文针对地下结构坑基支护方法的设计与应用进行了相关分析与探讨。

关键词:地下结构;坑基支护;设计应用

地下结构坑基支护做为建筑施工中的一部分,对于建筑单位的施工质量影响重大,近年来随着我国社会经济的发展,建筑工程日益增多,对于地下施工的技术要求以及质量要求也相应提高,但是在地下施工过程中,由于外界影响因素较多,因此地下结构坑基支护的难度也增大,因此对于坑基支护方法的设计以及应用就应精益求精。

1地下结构坑基支护概述

1.1地下结构坑基支护概念:坑基支护就是为了保证在建筑施工中的地下结构施工以及坑基周边环境的安全性而对坑基侧壁以及周边环境采取的支挡、加固等的保护措施,其中也包括对地下水的勘察与控制。

1.2地下结构坑基支护方法:对于地下结构的坑基支护,常用的支护方法有以下几种:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护、水泥挡土墙、土钉墙、逆作拱墙、原状土放坡、桩、墙加支撑系统、简单水平支撑、钢筋混凝土排桩等。

1.3地下结构坑基支护特点:地下结构坑基支护属于短时间的暂时的工程,因此对于其安全设备的准备工作可以相对较少一些,但是也要根据施工过程所处的具体的地域情况视情况而定。建筑施工中的地下结构坑基支护具有以下特点:一是坑基支护所受影响因素较多,例如地域岩石情况、地下结构,具体的施工情况等,这些因素对于地下结构支护工程的方法设计以及应用都有较多的联系与影响,导致地下结构坑基支护工程发展的速度较为缓慢。二是受我国人口基数的影响,加之近年来社会经济的发展,使得各类建筑项目增多,建筑项目的增多也一味着地下工程开工数量的增多,因此各建筑单位对于地下结构坑基支护工程的竞争也日益激烈,地下结构坑基支护目前是建筑市场中较为抢手的项目。三是受多种环境因素与技术因素的影响,地下结构坑基支护在设计与实际应用方面难度较大,使得在实际施工中潜在的危险因素较多,安全系数较低,施工事故频发。

2地下结构坑基支护设计方法要求

坑基支护是属于地下施工中的一个结果体系,为保护地下施工与项目周边环境的安全,因此对于坑基支护的设计就应该充分考虑安全性与稳定性,也要有较强的抗压能力以及面对事故时尽量将损失降到最小的弹性空间。在地面的建筑施工以及地下施工中,难免会出现支架破坏、倾倒或滑动的情况,如果对于坑基支护设计方面欠缺,当出现这种情况时就会严重影响坑基支护的使用,造成坑基结构上的破坏,因此,对于坑基支护的设计要满足相关的安全系数,保证坑基结构的稳定性。

在当前我国的地下结构坑基支护中,一般情况都是水平情况,但是坑基支护水平位移的控制受周边建筑环境的影响较大,因此就要求在坑基支护的设计中要将周边建筑环境充分考虑进去,在坑基支护设计中,如果周边环境较为空旷,建筑物较少,便可以将坑基支护位移设计的较为广泛一些,如果地下结构周边建筑较为密集,则在进行坑基支护的设计时就要将位移控制在一定的范围内,减少对周边建筑的影响,确保周边建筑能够安全使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外在坑基支护的设计中要注意根据地下结构的周边建筑保护环境进行坑基支护位移的等级划分,具体的划分标准则是按地下结构周边的建筑环境进行划分,简单来说就是按照周边建筑密集程度划分坑基支护等级,周边建筑密集并且存在需要保护的建筑时安全等级为一级,此时应该控制位移,避免影响到周边建筑;周边建筑较多时为二级,可适量控制位移范围;周边建筑稀少、环境较为空旷的,为三级,这是对于坑基支护的位移设计就可相应增加。

3地下机构坑基支护的应用要点

3.1坑基开挖前的支护。在地下施工中要进行坑基开挖这一环节,为了在坑基开挖过程中减少对周边环境的损坏,保护地下结构的稳定性,就要在坑基开挖时采取保护措施,主要是对坑基的侧壁以及侧壁周边的环境进行保护,在进行具体的支护工程实施中主要包括重力式挡土墙支护结构、混合式支护结构、悬臂式支护结构这三种支护措施,为方便理解,下文就这三种支护措施进行简单的说明。重力式挡土墙支护方法的主要原理是借助自身的力量来维持地下结构、坑基侧壁结构的稳定与平衡,通过自身的重力将地下结构在坑基开挖中产生与承受的各方面压力进行调和,以保证当进行坑基开挖时,地下结构不会因为重力失衡而导致损坏。混合式支护结构主要是通过锚杆以及混凝土表面的喷射让坑基与支护措施紧密结合,形成一个大的保护网,以此来维持地下结构以及周边建筑的平衡与稳定。悬臂式支护结构则主要是通过深入岩石或土体内部,通过岩石与土地自身的稳定性与抗压性进行支撑,避免在开挖坑基时由于压力、重力的变化而导致结构失衡,带来变形或塌陷事故。

3.2坑基开挖中的应用。通过研究与调查我们不难发现,地下结构坑基的开挖工程多半是在土地或岩石质地较软的区域进行,过硬的岩石不能够开挖坑基。这也就意味着坑基开挖过程中出土量会特别大,以此对于坑基开挖方式的选择也至关重要,如果开挖方式选择不当,在坑基开挖中出现大量的土但是却不能够及时将土输出,那么势必会导致地下结构承重了增加,影响地下结构的稳定性,并且大量的土堆积,也会阻碍坑基开挖的进程。因此当前我国的各建筑单位在进行地下结构的坑基开挖中,多半是选用分段开挖的方法,通过分段的开挖可以为在坑基开挖途中产生的大量的土留足空间,也有利于土壤的运出,在坑基开挖的过程中及时将土壤运出,也能够于有效提高坑基开挖的进度,降低地下结构的承重力,保证地下结构的稳定性。

3.3地下结构坑基支护后期的应用。在坑基支护后期的工作主要是指对于相关的坑基支护程序、支护方法以及支护材料支护效果的检测与评估工作,对于在坑基支护施工中存在的不足以及施工技术方面的欠缺及时找出并总结经验。对于地下结构坑基支护班的施工后期应注意的是对于已经完成的支护工作要反复检测支护强度,发现支护轻度不足时要及时进行再次加固工作,拆除支护时要遵循自上而下的顺序,避免因为拆除方式不当影响到坑基的稳定性,,从而造成塌方的现象。在坑基支护完成后也应该做好定期的检查工作,认真排查,避免因为支护出现变形损坏的而引发安全事故,当发现支护情况不佳时,及时进行补救,最大程度的降低损失。

结语

地下机构的坑基支护工作对于建筑施工影响巨大,在很大程度上决定着建筑施工中的安全以及建筑完成后的使用情况,但是地下结构坑基支护同样也受多方面因素的影响,使坑基支护的稳定性能不易控制。基于此,就要求坑基支护相关设计人员以及施工人员不断充实自身的专业知识,提升自己的工作技能,从多方面考虑,科学设计坑基支护,合理选用支护形式,保证坑基支护的稳固与安全。

参考文献

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论文作者:冯玉龙

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期

论文发表时间:2018/9/21

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