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摘要: 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 已经运行了 13 年,规程的内容已经于新时代背景下的基坑技术发展相脱节, 给监理单位实际的基坑监理工作带来了一些困难,难以满足现代基坑工程质量控制方面的要求。
关键词:泄水管 建筑基坑监测
中图分类号:TV551文献标识码: A
0引言
在基坑工程的设计施工与监理单位的翘首期盼中,等待了 13 年的 JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》最终亮相。相比与 JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》 ,新的规程在内容上丰富了很多,也更加贴近于实用。笔者通过对新规程的深入学习和实践,比如参加专家论证,审批基坑专项方案,分析第三方监测数据,深基坑验收时评估周边环境,发现了一些昆明地区的实际问题,具体的体会如下,请大家批评:
1.关于泄水管:
在施工过程中,常发现下大雨或管道爆裂时,基坑外满水荷载,施工方怕基坑变形,就在坑壁上钻孔安装泄水管,水倒是排了,却破坏了帷幕的止水效果,得不偿失。所以,对于 JGJ120/4.3.9.条“采用降水的基坑,在有可能出现渗水的部位应设置泄水管” 。有些意见,本条应说明是不适于有止水帷幕的基坑。
2.关于监测:
对于监测,新规程并没有给出相应的计算公式,如支撑应力计的换算。导致各方的计算结果不一,无法准确判断是否报警。因此,笔者建议新规程在检测方面能够给出相应的计算公式,为基坑监测提供明确的标准。
3.第4.7条关于锚索
由于普通锚索属于荷载集中型锚索, 在锚索内锚段均可引起较大的应力集中(拉应力或压应力),均可造成局部段的损坏,因此催生了一类可以防止錨固段应力过分集中的锚索如荷载分散型锚索,这几年得到了普及运用。荷载分散型锚索又有拉力分散、压力分散、拉压分散等多种形式。笔者认为,新规程中宜增加分散型锚索的设计和施工规定。 另外 2006 年以来可拆卸锚索也得到了大家的认同,不妨也写入规程。
4.第7.5条降水引起的地层变形计算
降水沉降带来周边建筑极大的安全隐患,而昆明的基坑设计、施工单位及专家论证,强调信息化施工,少以对沉降预测预控作出具体计算和措施,在此抛砖引玉,把常用的 3 种方法介绍如下:
4.1.储水系数法:
S(t)=U(t)S△h
S(t)-时间段内沉降量。U(t)-时间段内固结度(老土视为已固结取 1.1) 。
S-储水系数,根据抽水、越流报告。△h-降水厚度。
4.2.JGJ120-2012 基坑抽水沉降计算式
nΔσziΔhi
S=ψw∑─────
i=1Esi
本公式可从 GB5007 推得,对此有一些体会如下。
s=抽水计算沉降量。
ψw =经验系数,可按 GB50007 取值,本工程取值范围 0.5-1.1。
Δσzi=降水应力=0.25ywa0 (ywsi),yw=水重;a0(si)=降水计算深度,意义详规程。这里比 JGJ120 多了 1 个系数 0.25,是因平均深度和压力三角形关系,附加应力须有应力系数 0.25。此系数在基坑教材、基坑手册均有论述。本公司在项目部实验多次,与现场抽水沉降数据基本吻合,我们在现场一直都是采用此公式控制降水沉降,没有出现过大的失误。如无系数计算本式,计算结果将与实测数据差别很大,很多初学者在此都会迷惘,丧失信心(本人也曾放弃过) ,建议 JGJ120 在此处应有所说明。
Δhi=水土分层厚度(按勘察报告) 。
Esi=相应压力段压缩模量(本工程按 E1-3) 。
昆明昆华医院基坑:
本基坑计算结果:坑外水位变化最大-10.6m,各点最大沉降值 13-22mm。
第三方实测周边建筑沉降结果:永宁清真寺 15mm,马氏宅院 20mm,东寺街地面 17mm,门诊楼 13mm。
公式法与实测结果比较接近,但形成曲线点有些散乱,需要更多的数据回归。
4.3.建筑地基基础设计规范 GB5007.5.3 系数分层总和法
篇幅较大,不展开讨论,简单对比如下。
GB5007 计算公式比 JGJ120 复杂
一般黏土、砂类土、环境不复杂时采用 GB5007 的准确度稍高软土层、环境复杂采用 JGJ120 较好。
4.4.本段小结:
JGJ120 简单实用,适于现场推广,但需要增加系数说明。
5.悬挂帷幕计算公式
关于悬挂止水帷幕底的绕流计算,尚无完善公式。建议采用同济应慧清公式作为绕流量基本公式,但参数需要重新定义。如应惠清公式中B原为基坑边长,不适应多功能基坑支护,建议定义为帷幕计算长度。
JGJ120-2012中帷幕嵌入长度取值原定义基坑底至帷幕底,建议改为抽水泵底至帷幕底。
6.总结:
昆明的土层变化大,调整参数需要足够的依据,否则效果相背。关于沉降计算, 分层总和法恰好是符合昆明地区土层多变的特点。只是应力计算的规定比较模糊,为此提出增加应力计算系数 0.25 的建议。我公司近几年运用公式法已有较为丰富的本地经验,但是模拟在曲线上跳点较多,不尽人意,预测的准确率只能达到 70%,还望各地同仁能够不吝赐教。昆明地区的地质比较特殊,需要一套系统的控制方法,尤其是深基坑及周边建筑的变形量的控制方案,在昆明基坑界还未完成,需要我们继续努力,多提意见,为昆明地区的基坑事业贡献自己的力量。
参考文献
[1]应惠清.基坑支护工程设计施工. [M].中国建筑出版社,2003(4).
[2]吴林高.工程降水设计施工与基坑渗流理论. [M].人民交通出版社2003(9).
[3]丁洲祥龚晓南等.止水帷幕对基坑环境效应影响的有限元分析[J].岩土力学,2005(s1).
[4] 肖铭钊等. 悬挂式止水帷幕对基坑降水影响的定量研究 [J].地下空间开发高峰论文论文集,2009(1).
[5]中国建筑科学研究院等. JGJ120-2012[M].住建部,2012.
[6] 鲁召. 考虑水—土—结构相互作用的深基坑支护的综合分析[J]. 土工基础, 2009,(01)
关键词:泄水管 建筑基坑监测
中图分类号:TV551文献标识码: A
0引言
在基坑工程的设计施工与监理单位的翘首期盼中,等待了 13 年的 JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》最终亮相。相比与 JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》 ,新的规程在内容上丰富了很多,也更加贴近于实用。笔者通过对新规程的深入学习和实践,比如参加专家论证,审批基坑专项方案,分析第三方监测数据,深基坑验收时评估周边环境,发现了一些昆明地区的实际问题,具体的体会如下,请大家批评:
1.关于泄水管:
在施工过程中,常发现下大雨或管道爆裂时,基坑外满水荷载,施工方怕基坑变形,就在坑壁上钻孔安装泄水管,水倒是排了,却破坏了帷幕的止水效果,得不偿失。所以,对于 JGJ120/4.3.9.条“采用降水的基坑,在有可能出现渗水的部位应设置泄水管” 。有些意见,本条应说明是不适于有止水帷幕的基坑。
2.关于监测:
对于监测,新规程并没有给出相应的计算公式,如支撑应力计的换算。导致各方的计算结果不一,无法准确判断是否报警。因此,笔者建议新规程在检测方面能够给出相应的计算公式,为基坑监测提供明确的标准。
3.第4.7条关于锚索
由于普通锚索属于荷载集中型锚索, 在锚索内锚段均可引起较大的应力集中(拉应力或压应力),均可造成局部段的损坏,因此催生了一类可以防止錨固段应力过分集中的锚索如荷载分散型锚索,这几年得到了普及运用。荷载分散型锚索又有拉力分散、压力分散、拉压分散等多种形式。笔者认为,新规程中宜增加分散型锚索的设计和施工规定。 另外 2006 年以来可拆卸锚索也得到了大家的认同,不妨也写入规程。
4.第7.5条降水引起的地层变形计算
降水沉降带来周边建筑极大的安全隐患,而昆明的基坑设计、施工单位及专家论证,强调信息化施工,少以对沉降预测预控作出具体计算和措施,在此抛砖引玉,把常用的 3 种方法介绍如下:
4.1.储水系数法:
S(t)=U(t)S△h
S(t)-时间段内沉降量。U(t)-时间段内固结度(老土视为已固结取 1.1) 。
S-储水系数,根据抽水、越流报告。△h-降水厚度。
4.2.JGJ120-2012 基坑抽水沉降计算式
nΔσziΔhi
S=ψw∑─────
i=1Esi
本公式可从 GB5007 推得,对此有一些体会如下。
s=抽水计算沉降量。
ψw =经验系数,可按 GB50007 取值,本工程取值范围 0.5-1.1。
Δσzi=降水应力=0.25ywa0 (ywsi),yw=水重;a0(si)=降水计算深度,意义详规程。这里比 JGJ120 多了 1 个系数 0.25,是因平均深度和压力三角形关系,附加应力须有应力系数 0.25。此系数在基坑教材、基坑手册均有论述。本公司在项目部实验多次,与现场抽水沉降数据基本吻合,我们在现场一直都是采用此公式控制降水沉降,没有出现过大的失误。如无系数计算本式,计算结果将与实测数据差别很大,很多初学者在此都会迷惘,丧失信心(本人也曾放弃过) ,建议 JGJ120 在此处应有所说明。
Δhi=水土分层厚度(按勘察报告) 。
Esi=相应压力段压缩模量(本工程按 E1-3) 。
昆明昆华医院基坑:
本基坑计算结果:坑外水位变化最大-10.6m,各点最大沉降值 13-22mm。
第三方实测周边建筑沉降结果:永宁清真寺 15mm,马氏宅院 20mm,东寺街地面 17mm,门诊楼 13mm。
公式法与实测结果比较接近,但形成曲线点有些散乱,需要更多的数据回归。
4.3.建筑地基基础设计规范 GB5007.5.3 系数分层总和法
篇幅较大,不展开讨论,简单对比如下。
GB5007 计算公式比 JGJ120 复杂
一般黏土、砂类土、环境不复杂时采用 GB5007 的准确度稍高软土层、环境复杂采用 JGJ120 较好。
4.4.本段小结:
JGJ120 简单实用,适于现场推广,但需要增加系数说明。
5.悬挂帷幕计算公式
关于悬挂止水帷幕底的绕流计算,尚无完善公式。建议采用同济应慧清公式作为绕流量基本公式,但参数需要重新定义。如应惠清公式中B原为基坑边长,不适应多功能基坑支护,建议定义为帷幕计算长度。
JGJ120-2012中帷幕嵌入长度取值原定义基坑底至帷幕底,建议改为抽水泵底至帷幕底。
6.总结:
昆明的土层变化大,调整参数需要足够的依据,否则效果相背。关于沉降计算, 分层总和法恰好是符合昆明地区土层多变的特点。只是应力计算的规定比较模糊,为此提出增加应力计算系数 0.25 的建议。我公司近几年运用公式法已有较为丰富的本地经验,但是模拟在曲线上跳点较多,不尽人意,预测的准确率只能达到 70%,还望各地同仁能够不吝赐教。昆明地区的地质比较特殊,需要一套系统的控制方法,尤其是深基坑及周边建筑的变形量的控制方案,在昆明基坑界还未完成,需要我们继续努力,多提意见,为昆明地区的基坑事业贡献自己的力量。
参考文献
[1]应惠清.基坑支护工程设计施工. [M].中国建筑出版社,2003(4).
[2]吴林高.工程降水设计施工与基坑渗流理论. [M].人民交通出版社2003(9).
[3]丁洲祥龚晓南等.止水帷幕对基坑环境效应影响的有限元分析[J].岩土力学,2005(s1).
[4] 肖铭钊等. 悬挂式止水帷幕对基坑降水影响的定量研究 [J].地下空间开发高峰论文论文集,2009(1).
[5]中国建筑科学研究院等. JGJ120-2012[M].住建部,2012.
[6] 鲁召. 考虑水—土—结构相互作用的深基坑支护的综合分析[J]. 土工基础, 2009,(01)