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建筑基坑支护工程施工安全技术研究_5151doc

建筑基坑支护工程施工安全技术研究
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2010-1-28

摘要:在建筑基坑施工时,为确保施工安全,防止塌方事故发生,必须对开挖的建筑基坑采取支护措施,分析了当前深基坑支护存在的安全问题,提出了深基坑支护设计中的注意事项和预防措施。
关键词:建筑 基坑支护 施工 安全性
        0 引言
        建筑物基坑支护与施工技术是一门从实践中发展的技术。以前高层建筑物较少,一般建筑基坑大部分可采用放坡开挖或少量的钢板桩支护,基坑深度一般在5m以内。因此,基坑侧壁放坡或支护方法较简单,工程事故较少。
        近几年来,高层建筑的迅速兴起,促进了深基坑支护技术的发展。但是,现在的城市建筑间距很小,有的基坑边缘距已有建筑仅数十米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度。另外,原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等,已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况,导致一些基坑工程出现事故,造成巨大的损失。因此,深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。
        1 深基坑支护存在的问题
        1.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当 深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。
        在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。
        1.2 基坑土体的取样具有不完全性 在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。
        1.3 基坑开挖存在的空间效应考虑不周 深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生,这是以深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。
        1.4 支护结构设计汁算与实际受力不符 目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏;有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。
        极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。


        2 基坑支护施工的安全技术
        保证基坑支护结构安全工作,除必须有合理的设计外,还需施工的密切配合,严格按设计要求精心施工。任何超挖都使得支护结构超载工作,必然导致严重后果,因此,施工前应严密组织,编制施工组织设计。
        2.1 基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。
        2.2 基坑开挖应连续施工,尽量减少无支护暴露时间,开挖必须遵循“自上而下,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。利用锚杆做支护结构时,应按设计要求,及时进行锚杆施工,而且必须待锚杆张拉锁定后方可进行下一步开挖。
        2.3 坑边不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免时,一般应距基坑上部边缘不小于2m,弃土堆高不超过1.5m,并且不超设计荷载值。在垂直的坑壁边距离还应适当增大。软土地区不宜在坑边堆置弃土。当重型机构在坑边作业时,应设置专门的平台或深基础等。同时,应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。
        2.4 基坑挖土时,要做好挖土机械、车辆的通道布置,安排好挖土顺序等,不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。
        2.5 采用机械开挖时,为保证基坑土体的原状结构,应预留150~300mm原土层,由人工挖掘修整。基坑开挖完毕后,应及时清底验槽并铺设垫层,以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖,应用素混凝土回填或夯实回填,使基底土承载性能达到设计要求。
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