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摘要: 本文对基坑工程的设计原则和内容做了一定概述,基坑工程的设计与施工连接紧密,又对基坑工程施工的要点,施工中容易出现的问题及针对可能出现问题的提出了应对措施。
关键字: 基坑工程; 支护结构设计; 基坑工程施工
Abstract: in this paper the design of foundation pit engineering principle and content for some paper, the design and construction of foundation pit engineering connected closely, and the foundation pit engineering construction, the main points of construction easily appeared problems and in view of the problem of possible puts forward the countermeasures.
Keyword: foundation pit engineering; Supporting structure design; Foundation pit engineering construction
中图分类号:TV551.4文献标识码:A文章编号:
随着科学技术的进步,近l0年来基坑工程在数量上急剧增加,在技术上也有了一定的发展。许多大城市的地铁工程也相继开始建设,带来大量的地下基坑工程。由于高层和其他地下工程的基坑设计与施工中经常遇到各种技术问题,致使基坑工程成为建筑工程中投资大、难度高、风险大的技术工程,引起有关主管部门和工程界的广泛重视。
1.基坑工程设计理论
基坑工程设计包括工程地质勘察、支护结构设计、降水设计、土方开挖方案设计、监测方案设计等内容。
1.1基坑工程设计原则
(1)支护结构的安全性:满足支护结构本身强度、刚度、稳定性及变形协调性的要求,确保周围环境的安全;
(2)经济合理性:从工期、材料、设备、以及环境等各方面综合考虑并确定具有技术经济效果的方案;
(3)施工便利;最大限度地满足方便施工的条件,达到缩短工期的目的;
基坑支护结构应进行承载力极限状态的验算,对于安全等级为一级和对支护结构变形有限定的二级基坑侧壁,还要对基坑周边环境及支护结构变形进行计算[1].
1.2 支护结构的设计
基坑支护结构有以下两大类:桩(墙)式支护体系——由护墙结构、支撑结构和防水帏幕等组成;重力式支护体系——不用支撑及锚杆的自立式墙体结构,较大的厚度,借助自重、墙底与地基之间的摩擦力和墙体在开挖面以下受到的土体被动抗力来平衡墙后的水压力从而维持边坡的稳定。
支护结构设计内容:支护体系的选择;支护结构设计计算——计算并确定支护结构的内力和变形,用于验算截面的承载力和基坑的位移;支护结构稳定性验算——承载力极限状态和正常使用极限状态的验算。
1.3降水设计
降水措施有基坑内降水和基坑外降水。放坡开挖或无隔水帏幕支护开挖一般选用基坑外降水;围护墙设置隔水帏幕一般选用基坑内降水。要根据基坑规模、开挖深度、经济条件、土层渗透性并结合当地经验选择降水类型。
1.4 土方开挖方案设计
要求各阶段的开挖深度与相应设计工况的计算模型保持一致,做到先支撑后开挖的原则。挖到规定深度后要及时架设支撑。对于大型基坑可运用在平面上分段,深度上分层的开控方式。
1.5 监测方案设计
基坑工程的监测内容一般包括:支护结构的内力和变形;基坑周围土体的变形;对环境中需要保护的对象进行专门内容的观察和测定等[3]。
基坑工程的设计与施工不可分割。基坑的外荷载和结构体系都随着施工的每一阶段而变化,施工工艺和施工顺序、支撑时间的长短、支撑拆除的顺序和方式、气温的变化,都会影响最后的结果。
2.基坑工程施工探讨
基坑工程施工必须严格遵照设计要求进行。回顾过去基坑工程施工中发生事故,除设计错误或考虑不周之外,绝大多数皆与施工有关。
2.1基坑工程施工的要点
基坑工程的施工方案应根据支护结构形式、开挖深度、地质条件、场地环境、工期、气候及地面荷载等资料制定。对于有支护结构基坑的土方开挖,其开挖的顺序和方法必须与设计工况一致[4]。
(1)控制施工质量:基坑工程施工首先要保证基坑的稳定,选择合理的支护结构,严格控制和检测易出现施工问题的部位;
(2)围护结构类型的选择:在既保证围护结构在施工过程中的安全,又控制围护结构及其周围土体变形的前提条件下来选择围护结构的类型,同时兼顾设计合理、造价经济、施工方便和缩短工期的原则。
(3)严禁超挖:基坑工程施工必须遵循“开措支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则;
(4)基坑内降水施工:挖土前两周,要降低基坑内水位以保证良好的施工条件;
(5)工程检测及信息化施工:依据工程特点、设计要求和基坑等级确定工程监测项目,选择灵敏度满足设计要求的监测仪器在规定时问内由专人进行监测,采集监测数据;
2.2基坑工程施工中存在的问题
(1)对基坑工程施工的认识不足:某些建设单位因其为临时工程,不愿意在此多加投入,压价现象严重,导致施工质量降低;
(2)对基坑周围环境状况了解不透,缺乏对影响基坑工程因素的相应控制措施;
(3)施工方案的编制内容不全,可操作性不强,基坑监测信息反馈不及时,对目测巡视发现的异常情况处理不及时;
(4)各方综合协调不够,对支护结构与地下水处理、土方开挖与地下部分工程、周边环境保护与坑内桩保护等之间的相互联系与影响认识不充分;
(5)应急预案和抢险措施准备不充分[5]。
2.3如何克服基坑工程施工过程中的不足
基坑工程施工是基坑工程的重要部分,必须严格按照设计要求和有关施工规范进行施工。
(1)建立健全的安全生产责任制和各项安全管理制度,编制有针对性的责任施工方案,建立和完善的应急预案,当基坑工程施工出现险情时,应立即组织进行抢险,不能在出现险情和事故后再来组织人员进行分析原因,制定抢救措施;
(2)重视施工质量,使各关键结构组成部分的施工都达到设计的受力标准,水泥搅拌桩止水帏幕达到预期的固土止水效果,保证基坑的施工安全;
(3)选择正确的施工方法并注意信息化施工,基坑工程的挖土方案要根据基坑大小、围护结构型式、开挖深度及工程环境等因素而定;
(4)严密监侧围护结构和周围环境的变化,保证结构的安全,使基坑工程安全地按计划施工。
3.小结
随着城市地下空间的开发和利用,需要更先进的基坑工程设计与施工技术作为支撑,因而对基坑工程的设计理论与施工技术提出了更为严峻的挑战。基坑的设计与施工必须密切结合,要更加重视设计与施工相结合。
参考文献
[1] 刘宗仁.基坑工程 哈尔滨工业大学出版社[M].2008.4
[2]秦四清.深基坑工程優化设计[M].地震出版社.1998
[3]崔江余,梁仁旺.建筑基坑工程设计计算与施工[M].中国建材工业出版社.1999.11
关键字: 基坑工程; 支护结构设计; 基坑工程施工
Abstract: in this paper the design of foundation pit engineering principle and content for some paper, the design and construction of foundation pit engineering connected closely, and the foundation pit engineering construction, the main points of construction easily appeared problems and in view of the problem of possible puts forward the countermeasures.
Keyword: foundation pit engineering; Supporting structure design; Foundation pit engineering construction
中图分类号:TV551.4文献标识码:A文章编号:
随着科学技术的进步,近l0年来基坑工程在数量上急剧增加,在技术上也有了一定的发展。许多大城市的地铁工程也相继开始建设,带来大量的地下基坑工程。由于高层和其他地下工程的基坑设计与施工中经常遇到各种技术问题,致使基坑工程成为建筑工程中投资大、难度高、风险大的技术工程,引起有关主管部门和工程界的广泛重视。
1.基坑工程设计理论
基坑工程设计包括工程地质勘察、支护结构设计、降水设计、土方开挖方案设计、监测方案设计等内容。
1.1基坑工程设计原则
(1)支护结构的安全性:满足支护结构本身强度、刚度、稳定性及变形协调性的要求,确保周围环境的安全;
(2)经济合理性:从工期、材料、设备、以及环境等各方面综合考虑并确定具有技术经济效果的方案;
(3)施工便利;最大限度地满足方便施工的条件,达到缩短工期的目的;
基坑支护结构应进行承载力极限状态的验算,对于安全等级为一级和对支护结构变形有限定的二级基坑侧壁,还要对基坑周边环境及支护结构变形进行计算[1].
1.2 支护结构的设计
基坑支护结构有以下两大类:桩(墙)式支护体系——由护墙结构、支撑结构和防水帏幕等组成;重力式支护体系——不用支撑及锚杆的自立式墙体结构,较大的厚度,借助自重、墙底与地基之间的摩擦力和墙体在开挖面以下受到的土体被动抗力来平衡墙后的水压力从而维持边坡的稳定。
支护结构设计内容:支护体系的选择;支护结构设计计算——计算并确定支护结构的内力和变形,用于验算截面的承载力和基坑的位移;支护结构稳定性验算——承载力极限状态和正常使用极限状态的验算。
1.3降水设计
降水措施有基坑内降水和基坑外降水。放坡开挖或无隔水帏幕支护开挖一般选用基坑外降水;围护墙设置隔水帏幕一般选用基坑内降水。要根据基坑规模、开挖深度、经济条件、土层渗透性并结合当地经验选择降水类型。
1.4 土方开挖方案设计
要求各阶段的开挖深度与相应设计工况的计算模型保持一致,做到先支撑后开挖的原则。挖到规定深度后要及时架设支撑。对于大型基坑可运用在平面上分段,深度上分层的开控方式。
1.5 监测方案设计
基坑工程的监测内容一般包括:支护结构的内力和变形;基坑周围土体的变形;对环境中需要保护的对象进行专门内容的观察和测定等[3]。
基坑工程的设计与施工不可分割。基坑的外荷载和结构体系都随着施工的每一阶段而变化,施工工艺和施工顺序、支撑时间的长短、支撑拆除的顺序和方式、气温的变化,都会影响最后的结果。
2.基坑工程施工探讨
基坑工程施工必须严格遵照设计要求进行。回顾过去基坑工程施工中发生事故,除设计错误或考虑不周之外,绝大多数皆与施工有关。
2.1基坑工程施工的要点
基坑工程的施工方案应根据支护结构形式、开挖深度、地质条件、场地环境、工期、气候及地面荷载等资料制定。对于有支护结构基坑的土方开挖,其开挖的顺序和方法必须与设计工况一致[4]。
(1)控制施工质量:基坑工程施工首先要保证基坑的稳定,选择合理的支护结构,严格控制和检测易出现施工问题的部位;
(2)围护结构类型的选择:在既保证围护结构在施工过程中的安全,又控制围护结构及其周围土体变形的前提条件下来选择围护结构的类型,同时兼顾设计合理、造价经济、施工方便和缩短工期的原则。
(3)严禁超挖:基坑工程施工必须遵循“开措支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则;
(4)基坑内降水施工:挖土前两周,要降低基坑内水位以保证良好的施工条件;
(5)工程检测及信息化施工:依据工程特点、设计要求和基坑等级确定工程监测项目,选择灵敏度满足设计要求的监测仪器在规定时问内由专人进行监测,采集监测数据;
2.2基坑工程施工中存在的问题
(1)对基坑工程施工的认识不足:某些建设单位因其为临时工程,不愿意在此多加投入,压价现象严重,导致施工质量降低;
(2)对基坑周围环境状况了解不透,缺乏对影响基坑工程因素的相应控制措施;
(3)施工方案的编制内容不全,可操作性不强,基坑监测信息反馈不及时,对目测巡视发现的异常情况处理不及时;
(4)各方综合协调不够,对支护结构与地下水处理、土方开挖与地下部分工程、周边环境保护与坑内桩保护等之间的相互联系与影响认识不充分;
(5)应急预案和抢险措施准备不充分[5]。
2.3如何克服基坑工程施工过程中的不足
基坑工程施工是基坑工程的重要部分,必须严格按照设计要求和有关施工规范进行施工。
(1)建立健全的安全生产责任制和各项安全管理制度,编制有针对性的责任施工方案,建立和完善的应急预案,当基坑工程施工出现险情时,应立即组织进行抢险,不能在出现险情和事故后再来组织人员进行分析原因,制定抢救措施;
(2)重视施工质量,使各关键结构组成部分的施工都达到设计的受力标准,水泥搅拌桩止水帏幕达到预期的固土止水效果,保证基坑的施工安全;
(3)选择正确的施工方法并注意信息化施工,基坑工程的挖土方案要根据基坑大小、围护结构型式、开挖深度及工程环境等因素而定;
(4)严密监侧围护结构和周围环境的变化,保证结构的安全,使基坑工程安全地按计划施工。
3.小结
随着城市地下空间的开发和利用,需要更先进的基坑工程设计与施工技术作为支撑,因而对基坑工程的设计理论与施工技术提出了更为严峻的挑战。基坑的设计与施工必须密切结合,要更加重视设计与施工相结合。
参考文献
[1] 刘宗仁.基坑工程 哈尔滨工业大学出版社[M].2008.4
[2]秦四清.深基坑工程優化设计[M].地震出版社.1998
[3]崔江余,梁仁旺.建筑基坑工程设计计算与施工[M].中国建材工业出版社.1999.11