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摘要:近年来,随着大量高层建筑的拔地而起,深基坑支护问题显得日益突出和重要。本文从设计与施工两个方面对深基坑支护的施工与管理进行探索和研究。
关键词:深基坑支护工程; 施工管理
中图分类号: TU71 文献标识码: A 文章编号:
引 言: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。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺不断涌现。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十几米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度,给周围环境带来极大威胁,也相应地增加了施工工期和施工费用。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 深基坑施工中遇到的问题
1.1 基坑边坡坍塌
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。如某工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔, 只是将土钉杆体直接击入土体。
1.2 边坡水平位移较大
如某施工现场,一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析, 并就出现的问题提出处理措施。
1.3 附近建筑物变形
在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后,不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在建的工程造成威胁, 使得工程难以继续进行下去。
2 深基坑支护的设计要求
基坑支护体设计要根据实际施工需求, 结合基坑侧壁安全等级及重要性系数科学严谨的制定设计方案, 应充分做到以下几点:
(1)充分利用新技术、新理念,具体事物具体分析,不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域,还没有公认的、权威的的计算公式,基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域,要改变传统观念,利用施工监测反馈的动态信息指引设计体系。
(2)重视支护结构理论和材料的试验研究,实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面,我国与发达国家有较大距离,还有大量的路要走。不过,我国由于经济的飞速发展,大量高层超高层建筑拔地而起,所以积累了拥有大量的第一手施工数据,但缺少科学的测试数据,无法形成理论, 我们以后一定要重视。
(3)勇于创新,设计支护结构时,开拓思路,多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的,各结构相互结合,这就要求我们从全局出发, 寻求新的设计思路, 探索更好的计算方法。
3 深基坑支护控制要点
3.1 施工准备阶段的控制要点
(1)设计管理
设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。在我国,深基坑的出现较晚,深基坑支护设计日趋成熟,但设计参数众多,地质不明因素的影响,使设计工作的难度加大。加强设计管理,首先,设计人员应具有较强力学知识和地基与基础等多学科的知识,又要有丰富边坡支护设计经验,熟悉当地的水文地质状况和特点,在结合建筑及周围环境特点的基础上, 设计出经济合理的深基坑支护方案。其次,工程人员在施工前应对方案进行认真审核,理解设计意图,及时与设计人员沟通以掌握方案,在施工组织时,使各个组成部分、各道工序协调有序。再次,业主方应了解深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位设计支护方案。
(2)分包单位的选择
由于深基坑支护的特殊性, 其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一,监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍,选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位,最好有类似工程的施工经历, 同时应防止层层转包, 影响工程质量的现象发生。
(3)施工专项方案审定
施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但在目前, 有些施工单位往往是照搬他人的方案; 有的虽说是按具体工程的实际情况编制的,但控制要点不具体,措施针对性不强,基本上无指导意义。因此,监理工程师应认真审核施工单位提交的专项方案,对不能满足施工要求的,坚决要求其修改完善后按程序申报,特别复杂的方案可组织专家汇审,待总监审批后方能实施。审核内容主要有: 施工平面图、基坑的支护方式、基坑开挖方式、降水措施、施工工期、监测布置的合理性等。
3.2施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段, 监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并强调要制定突发事件的应急预案。
(1)深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节, 是一项复杂的系统工程, 任何一个环节的失误都有可能导致施工失败, 甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工, 对各施工要点要制定具体措施, 并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,可导致土体快速滑移,这样不利工程监控, 易造成坍塌事故。
(2)深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区, 地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地質资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。
止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施, 其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时,如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则延误工期、增加造价。
4结束语
对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决。
(1)设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好深基坑支护工程的前提条件。
(2)深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。
(3)基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。
参考文献:
[1]陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材,2006.
[2]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息,2007.
关键词:深基坑支护工程; 施工管理
中图分类号: TU71 文献标识码: A 文章编号:
引 言: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。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺不断涌现。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十几米、甚至几米,给基础工程施工带来很大的难度,给周围环境带来极大威胁,也相应地增加了施工工期和施工费用。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 深基坑施工中遇到的问题
1.1 基坑边坡坍塌
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。如某工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔, 只是将土钉杆体直接击入土体。
1.2 边坡水平位移较大
如某施工现场,一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析, 并就出现的问题提出处理措施。
1.3 附近建筑物变形
在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后,不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在建的工程造成威胁, 使得工程难以继续进行下去。
2 深基坑支护的设计要求
基坑支护体设计要根据实际施工需求, 结合基坑侧壁安全等级及重要性系数科学严谨的制定设计方案, 应充分做到以下几点:
(1)充分利用新技术、新理念,具体事物具体分析,不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域,还没有公认的、权威的的计算公式,基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域,要改变传统观念,利用施工监测反馈的动态信息指引设计体系。
(2)重视支护结构理论和材料的试验研究,实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面,我国与发达国家有较大距离,还有大量的路要走。不过,我国由于经济的飞速发展,大量高层超高层建筑拔地而起,所以积累了拥有大量的第一手施工数据,但缺少科学的测试数据,无法形成理论, 我们以后一定要重视。
(3)勇于创新,设计支护结构时,开拓思路,多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的,各结构相互结合,这就要求我们从全局出发, 寻求新的设计思路, 探索更好的计算方法。
3 深基坑支护控制要点
3.1 施工准备阶段的控制要点
(1)设计管理
设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。在我国,深基坑的出现较晚,深基坑支护设计日趋成熟,但设计参数众多,地质不明因素的影响,使设计工作的难度加大。加强设计管理,首先,设计人员应具有较强力学知识和地基与基础等多学科的知识,又要有丰富边坡支护设计经验,熟悉当地的水文地质状况和特点,在结合建筑及周围环境特点的基础上, 设计出经济合理的深基坑支护方案。其次,工程人员在施工前应对方案进行认真审核,理解设计意图,及时与设计人员沟通以掌握方案,在施工组织时,使各个组成部分、各道工序协调有序。再次,业主方应了解深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位设计支护方案。
(2)分包单位的选择
由于深基坑支护的特殊性, 其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一,监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍,选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位,最好有类似工程的施工经历, 同时应防止层层转包, 影响工程质量的现象发生。
(3)施工专项方案审定
施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但在目前, 有些施工单位往往是照搬他人的方案; 有的虽说是按具体工程的实际情况编制的,但控制要点不具体,措施针对性不强,基本上无指导意义。因此,监理工程师应认真审核施工单位提交的专项方案,对不能满足施工要求的,坚决要求其修改完善后按程序申报,特别复杂的方案可组织专家汇审,待总监审批后方能实施。审核内容主要有: 施工平面图、基坑的支护方式、基坑开挖方式、降水措施、施工工期、监测布置的合理性等。
3.2施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段, 监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并强调要制定突发事件的应急预案。
(1)深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节, 是一项复杂的系统工程, 任何一个环节的失误都有可能导致施工失败, 甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工, 对各施工要点要制定具体措施, 并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,可导致土体快速滑移,这样不利工程监控, 易造成坍塌事故。
(2)深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区, 地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地質资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。
止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施, 其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时,如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则延误工期、增加造价。
4结束语
对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决。
(1)设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好深基坑支护工程的前提条件。
(2)深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。
(3)基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。
参考文献:
[1]陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材,2006.
[2]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息,2007.