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谈建筑工程深基坑支护设计与施工问题
作者:佚名 来源:互联网 点击量: 发布时间:2012-7-27 12:10:28

  摘要:本文结合工作实践,阐述了基坑支护的重要性,并对深基坑支护设计和施工中存在的问题进行了分析。

  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,一大批新技术、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,己不能满足深基坑开挖与支护结构的实际需要,导致一些基坑工程出现坍塌等事故,造成人员生命和财产的巨大损失。因此,对深基坑支护的安全问题,工程技术人员应予以高度重视。

  基坑支护的重要性目前,在建筑工程中基坑施工时,为确保施工安全,防止塌方事故发生,必须对开挖的基坑采取支护措施。

  建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,做到合理设计、精心施工、经济安全。

  深基坑支护设计中存在的问题.

  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,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。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,准确计算出支护结构的实际受力比较困难。

  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。实验数据表明:基坑开挖前、后,土体的内摩擦角值一般相差5。,而产生的土体的主动土压力也不相同;而原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别也大,一般在6kPa以上,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取也有很大影响。

  基坑土体的取样不具有代表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,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域~3倍范围内,按相关规范的要求进行钻探取样。由于为了减少勘探的工作量和降低工程造价,不能钻过多钻孔;因此,所取得的土样有时就有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是复杂和多变的,这样取得的土样的数据不具代表性,因此不可能全面反映土层的真实情况。因此,引致支护结构的设计也就不完全符合实际的地质现状。

  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问大两头小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生,这足以说明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。

  支护结构设计计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计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但却发生破坏:有的支护结构却恰恰相反,即安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却获得成功。

  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,也是一个松弛过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。这说明在设计中必须给予充分的考虑,但在目前的设计计算中却常被忽视。支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响,对土的各项物理力学性质指标取值要慎重,为了使取值更加可靠,最好在工程桩结束后,对土体做原位测试,以取得第一手资料,积累经验,提高工程的设计与施工水平,预防和避免事故的发生。

  深基坑支护设计的改进方法.1转变传统的设计理念近十几年来,我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是,对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法, 目前仍处于摸索和探讨阶段。

  我国也没有统一的支护结构设计规范

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