沈俊林
摘要:當(dāng)下,隨著高層建筑的興起與普及,深基坑工程越來(lái)越多。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的深基坑支護(hù)技術(shù)有樁—墻內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)、樁墻—預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式水泥土擋墻結(jié)構(gòu)、土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)和沉井結(jié)構(gòu)等,選擇深基坑工程技術(shù)方案主要考慮工程的“安全”和“經(jīng)濟(jì)”效果。深基坑施工的安全可靠,直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)久性。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩面著手,確保質(zhì)量。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù),是整個(gè)工程施工順利的前提與保證,是整個(gè)龐大工程的重要開(kāi)端。
關(guān)鍵詞:深基坑工程;施工;過(guò)程控制
一、深基坑工程的要求
深基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的土體位移引起周邊建筑物、構(gòu)筑物、管線的變形和危害,對(duì)此,必須在設(shè)計(jì)階段提出預(yù)防和治理對(duì)策,并在施工過(guò)程中采取必要的手段和應(yīng)變措施來(lái)確保基坑和周邊設(shè)施的安全一般,在開(kāi)挖深度不到6m時(shí),單憑經(jīng)驗(yàn)施工基本可以滿足一定的建筑要求,即使地基土質(zhì)略差,用一般方法也能安全施工。如果深度大于6m,需要涉及到土力學(xué)方面的一些問(wèn)題,根據(jù)一些專家的建議,處理開(kāi)挖時(shí)擋土墻周圍地基的穩(wěn)定問(wèn)題,一般采用穩(wěn)定系數(shù)Ns=γt.H/Cu,對(duì)Ns≤4為淺開(kāi)挖,Ns≥7為深開(kāi)挖,其中γt是濕土單位體積的重量(t/m3),H為開(kāi)挖深度(m),Cu是土的不固結(jié)不排水剪切強(qiáng)度t/m2。
二、深基坑工程施工中的預(yù)警分類
工程實(shí)踐表明,基坑支護(hù)工程是建筑施工中不可或缺的一種施工方法,它包括地下連續(xù)墻、排樁支護(hù)、重力式檔土結(jié)構(gòu)、噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)和組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)等形式,其施工過(guò)程極易發(fā)生坍塌傷亡事故。預(yù)警就是要防范以下情況的發(fā)生:
1.基坑邊坡坍塌
這種情況一般發(fā)生在基坑施工階段和基坑支護(hù)施工剛結(jié)束不久。在北京朝陽(yáng)區(qū)洼里某一工地,基坑支護(hù)剛完工不到兩天,邊坡從上至下整體坍塌,長(zhǎng)度達(dá)五十余米。究其原因,支護(hù)施工單位沒(méi)有經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì),也沒(méi)有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工,從坍塌的坡面看,盡管是土釘支護(hù),但是沒(méi)有按土釘支護(hù)規(guī)范進(jìn)行。大多數(shù)土釘沒(méi)有注漿,只是打了一些孔把鋼筋插進(jìn)去;有些土釘雖然注了漿,但是孔內(nèi)漿體沒(méi)有注滿;有些土釘孔位置根本沒(méi)有打孔,只是將土釘桿體直接擊入土體。
2.邊坡水平位移較大
一些基坑邊坡水平位移較大,達(dá)到 4cm以上,并且經(jīng)監(jiān)測(cè),水平位移還在繼續(xù)加大。面對(duì)此種情況,結(jié)構(gòu)主體施工單位停止了地下主體施工,業(yè)主不得不立即召集基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工單位和專家對(duì)基坑重新進(jìn)行穩(wěn)定性分析,并就出現(xiàn)的問(wèn)題提出處理措施。
3.附近建筑物變形
在城市建設(shè)中,很多基坑緊鄰建筑物,處理稍有不當(dāng),附近建筑物就極易變形。一般來(lái)說(shuō),建筑物變形都是其地基沉降引起的。建筑物出現(xiàn)較大變形后,不僅危及樓上的居民或工作人員的安全,而且也對(duì)在施的工程造成威脅,使得工程難以繼續(xù)進(jìn)行下去。
筆者認(rèn)為,發(fā)生以上問(wèn)題的原因主要是:(1)坑壁的形式選用不合理;(2)坑壁土方施工不規(guī)范;(3)對(duì)地表水的處理不重視;(4)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求;等。因此,必須從影響基坑支護(hù)工程的因素上分析內(nèi)因,提出徹底解決的方案和措施。
三、深基坑工程施工的過(guò)程控制措施
1.施工過(guò)程控制
深基坑支護(hù)施工中,應(yīng)加強(qiáng)過(guò)程控制。施工中必須嚴(yán)格按照基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底和相關(guān)規(guī)范等進(jìn)行施工。施工中如出現(xiàn)異常情況,應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)情況的性質(zhì)和大小,向基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人匯報(bào),設(shè)計(jì)人應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)變更,將問(wèn)題消滅在萌芽中。
2.開(kāi)挖與支護(hù)施工
城市高層建筑的發(fā)展,使基坑深度日益增大,邊坡也越來(lái)越陡立(一般在80~90°).目前各種邊坡穩(wěn)定的理論計(jì)算模式都是在60°左右建立的,與陡立邊坡的初始受力狀態(tài)有較大差異.邊坡開(kāi)挖后,破壞了原自然土體的三向受力狀態(tài),在開(kāi)挖面附近產(chǎn)生一個(gè)高能區(qū).其中一部分能量傳給周圍土體,一部就成為使土體變形的動(dòng)力.對(duì)近于直立的邊坡,若一次開(kāi)挖深度太大,積聚的能量就很大,有可能成為破壞的突破點(diǎn)而產(chǎn)生塌方.所以施工中必須控制開(kāi)挖面的長(zhǎng)度與深度,并進(jìn)行快速支護(hù),使支護(hù)盡早發(fā)揮效能,達(dá)到控制和消滅破壞突破點(diǎn)的目的.分層分段開(kāi)挖并支護(hù)有利于邊坡能量的釋放.前期開(kāi)挖掘?qū)佣蔚哪芰坑幸徊糠滞ㄟ^(guò)錨體傳到土層較深部位,有一部分受已施工面板影響留在坡面淺層部位.當(dāng)下一層段開(kāi)挖后,就被后期開(kāi)挖段吸收并釋放.因此,分層分段開(kāi)挖并支護(hù)的施工方法也是一個(gè)能量釋放的過(guò)程,最后總的開(kāi)挖能量留在坡面的較少,這對(duì)整個(gè)破面的穩(wěn)定是有利的。
3.工程完成后
深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完工后、地下結(jié)構(gòu)工程施工前,必須由建設(shè)、深基坑設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位對(duì)深基坑工程進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,對(duì)基坑開(kāi)挖與支護(hù)工程的穩(wěn)定性、時(shí)效性等方面出具書面意見(jiàn),并報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄖこ藤|(zhì)量、安全監(jiān)督部門備案,合格后方可進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工。深基坑工程完成后,施工單位應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)工程的施工,并在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)有效時(shí)限內(nèi)和主體結(jié)構(gòu)滿足抗浮要求時(shí),及時(shí)進(jìn)行基坑回填工作。嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露。深基坑開(kāi)挖或支護(hù)工程完成后,因特殊原因可能造成基坑長(zhǎng)期暴露或超過(guò)支護(hù)設(shè)計(jì)安全期而危及周邊環(huán)境安全和施工安全的,建設(shè)單位應(yīng)及時(shí)回填或采取有效加固措施,并承擔(dān)未能及時(shí)回填或加固而發(fā)生安全事故的相應(yīng)責(zé)任。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之,從深基坑工程特點(diǎn)看:深基坑開(kāi)挖深度大,很多深基坑緊鄰其它建筑物(或構(gòu)筑物),施工難度較大,除了合理設(shè)計(jì)外,必須加強(qiáng)施工管理,確保嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范施工,必須對(duì)基坑邊坡和周圍建筑物(或構(gòu)筑物)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)信息化施工。而且,要在工作中,不斷積累和不斷探索。
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