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【摘要】随着建筑行业的飞速发展,高层建筑逐渐成为主流,因此,对建筑基坑的要求也越来越高,越来越严格,加强深基坑施工的同时,建筑工程深基坑支护的安全技术措施也必须同步发展。
【关键词】建筑工程;深基坑;安全技术
中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:
前言
文章简述了建筑工程深基坑工程的特点及其中存在的问题,通过分析问题,对建筑工程深基坑支护的安全技术措施进行了探讨,同时对其中因注意的要点也进行了强调。
二、建筑工程中深基坑工程的特点
随着城市中高层建筑的建设.深基坑工程数量、规模、分布急剧增加,基坑工程问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一。主要特点如下:
1.建筑趋向高层化,基坑工程正向大深度、大跨度、大面积方向发展,给支撑系统带来较大的难度。
2.基坑工程施工周期长,从开挖到地面以下的全部隐蔽工程,常经历数月,降雨、坑边堆载、振动等反复侵扰,影响基坑稳定性。
3.基坑工程经常紧靠重要市政设施的建筑群中施工,场地狭窄,邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施,对基坑稳定和位移控制的要求很严。相邻场地的基坑施工相互影响与制约,增加协调工作的难度。
4.基坑支护形式具有多样性,各有其适用范围和优缺点。
5.基坑工程安全事故多,无论地质条件的优劣、无论基坑的深浅,都经常发生生产安全事故.危及生命和财产安全。
三、建筑工程深基坑支护的施工安全技术中存在的问题
1.对基坑土体采样缺乏真实性
在基坑支护结构设计之前的基坑土采样分析是必不可少的。为了保证基坑技术结构的设计具有一定的可靠性,则土体采样工作要以物理力学指标为基准。一般情况下则应按照国家相关规定对深基坑区域内的土体进行探钻取样。但是在实际施工中往往为了减少工程的造价以及勘探的工作量,则会放弃多次反复的钻孔。再加上地质的构造相对来说较为多变与复杂,所以,土体的样本缺乏一定的真实性,不能完全代表整个深基坑内土体的状况。因此导致支护结构的设计缺乏可靠性。
2.土体的物理参数在支护结构设计中的设定不当
深基坑支护结构承受土地压力的大小直接决定其安全的多少,但是因为地质条件的复杂与多变性,使得在对深基坑支护结构进行设计时的土压力计算工作十分艰难,并缺乏一个相关的计算规范。土体物理参数的计算是整个设计过程中的关键,特别是在挖开深基坑之后,由于粘聚力、内摩擦角、含水率这三个可变参数值,往往很难精确计算支护结构的受力程度。
3.深基坑支护结构的设计计算不合理
当前,我过的工程建设中,对深基坑支护结构的设计计算方法落后,基于极限平衡理论的计算不能满足实际情况的需要。经过实践证明,运用极限平衡理论来对支护结构进行设计,其安全系数在理论上是可行的,但时常有破坏发生,然而让一些基本上达不到支护结构安全系数要求的设计,却在实际施工中能完全符合施工的要求。
4.没有充分考虑基坑开挖中的空间效应
有研究表明,基坑内所发生的移位呈中间大,两边小状。在长边的中央位置极易出现深基坑边缘的稳定度失控。这充分说明了深基坑的开挖是属于空间问题。由于常规的基坑支护结构设计是根据平面应变问题来解决的,但是对于比部分长形基坑来说,根据平面应变来解决问题不足以解决本质问题。
四、建筑工程深基坑支护的方法
基坑的支护形式是多种多样的。为适应不同的地质及环境条件,设计者针对不同的工程实际,往往会根据当地建筑材料、施工条件等设计出不同的结构型式。根据支护结构受力特点,考虑设计计算模式,本文将基坑支护结构主要分为四大类:悬臂式支护结构、混合支护结构、拱圈式支护结构。
1.悬臂式支护结构
悬臂式支护结构是利用基坑底面以下土体提供的土压力来维持支护体系的平衡的一种结构。它类似于悬臂梁,一般用于深度不大的基坑支护工程,其主要结构型式有桩排支护结构、地下连续墙两种。
2.混合式支护结构
在基坑开挖深度较大且对边坡变形要求较高时,应对悬臂式支护结构增加支撑,从而形成混合式支护结构。支撑形式可采用锚杆拉接或者采用内支撑形式。在坑内加支撑称为内支撑,而在坑外对维护结构拉设支撑称为拉锚。内支撑受力合理,易于控制变形,但内支撑的设置给基坑内挖土和地下室结构的支模和浇筑带来不便,需通过换撑加以解决。
3.拱圈式支护结构
拱圈式支护结构充分利用了基坑的弧状及拱式结构受力特点,使以受弯距为主的支护结构由于拱式受力特性而改变为受压力,大大改善了结构受力状态。其主要型式有:圆形拱圈支护、椭圆形支护结构、曲线形支护结构等。在进行基坑支护设计时,对同一基坑也因地制宜的采用一种或多种支护结构相结合的形式。如放坡开挖与支护结构相结合。上面介绍的四种支护形式均可综合应用,对于复杂形状的基坑工程更需要综合应用多种围护结构形式
五、深基坑支护施工中的安全措施
1.对于深基坑来说,必须做好基坑变形监测的工作,就要按照规范规程的要求经常观察周围建筑是否产生裂缝,周围地面是否发生异常情况,而且要使用必要的仪器,工具观测支护结构的位移,周边的沉降度,并建立一套相关的数据库,分析其数据的规律,突变原因。当深基坑支护结构或周边土体变形到一定的程度时,必须根据施工规范的要求,断然采取技术措施,保證基坑的安全。
2.企业的领导层,管理层要树立“以人为本”的安全管理理念,加强企业安全管理机构的建设,健全各项安全管理制度,各级安全管理人员和操作工人严格遵守安全技术操作规范规程和按照施工方案进行施工。建设设计、施工、监理等有关责任单位都能严格执行国家和省有关规范标准和规定,各司其职;建设工程施工安全监督机构严格按照专项监督计划加强监督,具体措施有:
(1)建立和健全各级安全生产责任制和完善各项安全管理制度。
(2)必须了解施工场地的有关情况。
(3)编制有针对性的责任施工方案。
(4)必须对工人进行安全生产培训制度和安全技术交底。
(5)必须建立和完善应急预案来源。
(6)必须加强日常的检查和监督管理。
六、建筑工程深基坑支护设计中的注意事项
1.设计方面。设计单位编制科学的深基坑支护设计方案,向现场作业人员提供系统的、专业的、精准的施工指导。基坑工程设计前期需做好准备工作,如:地质勘测,安排技术人员到开挖现场勘测地质。了解地下土层结构的分布情况,并且收集地面周围的环境资料,记录重要的勘测参数。设计师根据勘测人员提供的资料规划深基坑工程方案,如:“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,禁止超挖”等原则。
2.彻底转变传统的设计理念。对于深基坑支护结构的设计,至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段。土压力分布还按库仑或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。因此,深基坑支护结构设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应改变传统设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
3.大力开展支护结构的试验研究。开展支护结构的试验研究,通过工程试验积累大量的测试数据,对同类工程的成功打造基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。
七、结束语
基坑是建筑工程结构体系的关键,在施工的同时,加强建筑工程深基坑支护的安全技术措施也是必不可少的,两者缺一不可。
参考文献:
[1]庞卫涛.深基坑支护结构变形随温度变化原因分析及加固处理措施[J].天津建设科技.2012(01):226—227
[2]岳飞豹琛 基坑支护设计与施工管理叨.黑龙江科技信息.2011(04):81—82
[3]徐铁刚.深基坑支护设计与施工管理[J].黑龙江科技信息.2011(02):7—9
[4]王文涛,惠宁.浅谈深基坑支护工程安全与技术措施田.科技 资讯.2010(04):82
【关键词】建筑工程;深基坑;安全技术
中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:
前言
文章简述了建筑工程深基坑工程的特点及其中存在的问题,通过分析问题,对建筑工程深基坑支护的安全技术措施进行了探讨,同时对其中因注意的要点也进行了强调。
二、建筑工程中深基坑工程的特点
随着城市中高层建筑的建设.深基坑工程数量、规模、分布急剧增加,基坑工程问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一。主要特点如下:
1.建筑趋向高层化,基坑工程正向大深度、大跨度、大面积方向发展,给支撑系统带来较大的难度。
2.基坑工程施工周期长,从开挖到地面以下的全部隐蔽工程,常经历数月,降雨、坑边堆载、振动等反复侵扰,影响基坑稳定性。
3.基坑工程经常紧靠重要市政设施的建筑群中施工,场地狭窄,邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施,对基坑稳定和位移控制的要求很严。相邻场地的基坑施工相互影响与制约,增加协调工作的难度。
4.基坑支护形式具有多样性,各有其适用范围和优缺点。
5.基坑工程安全事故多,无论地质条件的优劣、无论基坑的深浅,都经常发生生产安全事故.危及生命和财产安全。
三、建筑工程深基坑支护的施工安全技术中存在的问题
1.对基坑土体采样缺乏真实性
在基坑支护结构设计之前的基坑土采样分析是必不可少的。为了保证基坑技术结构的设计具有一定的可靠性,则土体采样工作要以物理力学指标为基准。一般情况下则应按照国家相关规定对深基坑区域内的土体进行探钻取样。但是在实际施工中往往为了减少工程的造价以及勘探的工作量,则会放弃多次反复的钻孔。再加上地质的构造相对来说较为多变与复杂,所以,土体的样本缺乏一定的真实性,不能完全代表整个深基坑内土体的状况。因此导致支护结构的设计缺乏可靠性。
2.土体的物理参数在支护结构设计中的设定不当
深基坑支护结构承受土地压力的大小直接决定其安全的多少,但是因为地质条件的复杂与多变性,使得在对深基坑支护结构进行设计时的土压力计算工作十分艰难,并缺乏一个相关的计算规范。土体物理参数的计算是整个设计过程中的关键,特别是在挖开深基坑之后,由于粘聚力、内摩擦角、含水率这三个可变参数值,往往很难精确计算支护结构的受力程度。
3.深基坑支护结构的设计计算不合理
当前,我过的工程建设中,对深基坑支护结构的设计计算方法落后,基于极限平衡理论的计算不能满足实际情况的需要。经过实践证明,运用极限平衡理论来对支护结构进行设计,其安全系数在理论上是可行的,但时常有破坏发生,然而让一些基本上达不到支护结构安全系数要求的设计,却在实际施工中能完全符合施工的要求。
4.没有充分考虑基坑开挖中的空间效应
有研究表明,基坑内所发生的移位呈中间大,两边小状。在长边的中央位置极易出现深基坑边缘的稳定度失控。这充分说明了深基坑的开挖是属于空间问题。由于常规的基坑支护结构设计是根据平面应变问题来解决的,但是对于比部分长形基坑来说,根据平面应变来解决问题不足以解决本质问题。
四、建筑工程深基坑支护的方法
基坑的支护形式是多种多样的。为适应不同的地质及环境条件,设计者针对不同的工程实际,往往会根据当地建筑材料、施工条件等设计出不同的结构型式。根据支护结构受力特点,考虑设计计算模式,本文将基坑支护结构主要分为四大类:悬臂式支护结构、混合支护结构、拱圈式支护结构。
1.悬臂式支护结构
悬臂式支护结构是利用基坑底面以下土体提供的土压力来维持支护体系的平衡的一种结构。它类似于悬臂梁,一般用于深度不大的基坑支护工程,其主要结构型式有桩排支护结构、地下连续墙两种。
2.混合式支护结构
在基坑开挖深度较大且对边坡变形要求较高时,应对悬臂式支护结构增加支撑,从而形成混合式支护结构。支撑形式可采用锚杆拉接或者采用内支撑形式。在坑内加支撑称为内支撑,而在坑外对维护结构拉设支撑称为拉锚。内支撑受力合理,易于控制变形,但内支撑的设置给基坑内挖土和地下室结构的支模和浇筑带来不便,需通过换撑加以解决。
3.拱圈式支护结构
拱圈式支护结构充分利用了基坑的弧状及拱式结构受力特点,使以受弯距为主的支护结构由于拱式受力特性而改变为受压力,大大改善了结构受力状态。其主要型式有:圆形拱圈支护、椭圆形支护结构、曲线形支护结构等。在进行基坑支护设计时,对同一基坑也因地制宜的采用一种或多种支护结构相结合的形式。如放坡开挖与支护结构相结合。上面介绍的四种支护形式均可综合应用,对于复杂形状的基坑工程更需要综合应用多种围护结构形式
五、深基坑支护施工中的安全措施
1.对于深基坑来说,必须做好基坑变形监测的工作,就要按照规范规程的要求经常观察周围建筑是否产生裂缝,周围地面是否发生异常情况,而且要使用必要的仪器,工具观测支护结构的位移,周边的沉降度,并建立一套相关的数据库,分析其数据的规律,突变原因。当深基坑支护结构或周边土体变形到一定的程度时,必须根据施工规范的要求,断然采取技术措施,保證基坑的安全。
2.企业的领导层,管理层要树立“以人为本”的安全管理理念,加强企业安全管理机构的建设,健全各项安全管理制度,各级安全管理人员和操作工人严格遵守安全技术操作规范规程和按照施工方案进行施工。建设设计、施工、监理等有关责任单位都能严格执行国家和省有关规范标准和规定,各司其职;建设工程施工安全监督机构严格按照专项监督计划加强监督,具体措施有:
(1)建立和健全各级安全生产责任制和完善各项安全管理制度。
(2)必须了解施工场地的有关情况。
(3)编制有针对性的责任施工方案。
(4)必须对工人进行安全生产培训制度和安全技术交底。
(5)必须建立和完善应急预案来源。
(6)必须加强日常的检查和监督管理。
六、建筑工程深基坑支护设计中的注意事项
1.设计方面。设计单位编制科学的深基坑支护设计方案,向现场作业人员提供系统的、专业的、精准的施工指导。基坑工程设计前期需做好准备工作,如:地质勘测,安排技术人员到开挖现场勘测地质。了解地下土层结构的分布情况,并且收集地面周围的环境资料,记录重要的勘测参数。设计师根据勘测人员提供的资料规划深基坑工程方案,如:“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,禁止超挖”等原则。
2.彻底转变传统的设计理念。对于深基坑支护结构的设计,至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段。土压力分布还按库仑或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。因此,深基坑支护结构设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应改变传统设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。
3.大力开展支护结构的试验研究。开展支护结构的试验研究,通过工程试验积累大量的测试数据,对同类工程的成功打造基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。
七、结束语
基坑是建筑工程结构体系的关键,在施工的同时,加强建筑工程深基坑支护的安全技术措施也是必不可少的,两者缺一不可。
参考文献:
[1]庞卫涛.深基坑支护结构变形随温度变化原因分析及加固处理措施[J].天津建设科技.2012(01):226—227
[2]岳飞豹琛 基坑支护设计与施工管理叨.黑龙江科技信息.2011(04):81—82
[3]徐铁刚.深基坑支护设计与施工管理[J].黑龙江科技信息.2011(02):7—9
[4]王文涛,惠宁.浅谈深基坑支护工程安全与技术措施田.科技 资讯.2010(04):82