基坑支护技术中安全问题的分析和应对

2014-04-04 23:14吴炜
河南科技 2014年4期
关键词:土质土层基坑

吴炜

(广东广州 510510)

基坑支护技术中安全问题的分析和应对

吴炜

(广东广州 510510)

随着我国社会经济的发展和城市化进程的不断加快,高层甚至超高层建筑作为城市的标志不断涌现,促进了基坑支护技术的发展。城市建筑之间的距离越来越小,有的甚至只有几米,给建筑基础工程的施工带来许多难题,已经引起人们的高度重视,同时对基坑支护技术提出了更高要求。原来的基坑支护技术的设计理念、施工工艺等,已经不能符合城市的实际发展需求,因此会导致许多安全问题。本文着重分析了现今我国在基坑支护技术方面存在的常见问题,并对如何应对展开研究。

基坑支护;安全问题;措施

我国高层建筑建设迅猛发展,对基坑支护技术的要求也越来越高。在进行基坑施工时,要做好基坑支护的工作,保证基坑边坡的稳定,不至发生基坑坍塌事故。基坑支护设计与建筑工程质量有着直接联系,并且基坑又受到各种各样的因素的影响,比如地下水深度、基坑地质条件、基坑开挖深度等,所以在设计时要注意相关影响因素。基坑工程是整个建筑的基础,基于它的重要性,必须在施工中采取科学有效的基坑支护设计。合理优秀的基坑支护设计方案,不仅能保证地上工程的施工质量,而且还能缩短工期和降低成本。

1 基坑支护技术中的安全问题

1.1 取样检验的不合理

通常建筑工程项目在施工前,一定要进行科学合理的设计工作,基坑工程也不例外,需要制定专项设计方案。基坑施工时要对土层进行取样分析,根据土层结构的要求,分析出土层的各种物理性能,得到设计基坑支护所需的各种物理参数,从而保证基坑支护设计的合理性。在建筑工程中,对施工过程实行全方面管理控制非常重要,但是由于基坑工程中的钻孔作业和工作量的不同,取样分析的土质不完整,土质具有一定的随机性,造成取样土质的结果不完全。

1.2 物理学参数的不合理

我国基坑支护工程所能承担压力的大小,普遍是对基坑中土质结构的压力进行分析而得到的,直接影响基坑工程的安全度。由于基坑施工时,其土层结构并不是一层不变,使得很难确定具体的基坑土质参数,并且确定的基坑土质参数也不够科学。目前我国基坑支护设计中仍广泛使用库伦公式的计算方法,但是由于地质结构的多变性和复杂性,使用这种方法很难确定基坑的一个准确且科学的受力状态。这种受力状态的不确定,使得基坑压力计算结果存在瑕疵,造成基坑支护设计中存在着许多缺陷,而且会使得施工工程中出现许多工程质量问题。特别是在基坑开挖后对土层含水率的控制,如何保证土层的含水率在合理区间内成为工程人员关注的重点,还有值得注意的是不同的土质结构,它的土压力现象也不尽相同。

1.3 忽视基坑支护周边环境的影响

总结我国多年的基坑开挖的成功经验,基坑开挖时,一定要注意基坑水平位移上的变化,特别是基坑两端向中间靠拢,造成中间位移最大的变化。通常情况下,这种水平位移上的变化极容易造成失稳现象的出现,特别是在深基坑中,甚至可能使得施工位置发生偏移,工程整体位置与设计要求不符。为消除这种变化带来的不利,要从空间上对基坑工程的施工进行合适的调整,但是由于施工工艺的不同及工程项目特点上的差异,使得调整的作用也不尽相同。

1.4 基坑支护设计计算与土层实际受力不相符

基坑支护设计中压力计算通常根据极限平衡理论,但基坑支护要受到各种因素的影响,实际受力非常复杂。使用极限平衡理论对支护结构进行计算,工程的安全系数极大,从理论上讲,工程绝不会出现安全事故,但实际情况却相反,有时工程仍然出现安全问题。虽然有部分支护结构安全系数不高,甚至不能满足规范要求,比如强度上不够,但是却在实际使用中很少发生事故,出现安全问题。实际施工工程中,土层具有时变性,体层密实度发生变化,土层强度会随着时间慢慢降低,这与土层的极限平衡理论计算结果具有一定的差异,在基坑支护设计中一定要考虑这一问题。

2 基坑支护工作中的应对策略

2.1 基坑支护施工的安全技术

(1)基坑开挖施工应在降水排水施工完成后进行,同时保证降水排水施工满足规范和设计期要求。要按规范和设计要求对基坑进行降水排水施工,避免基坑外的水流入基坑,降低土壤强度,增加基坑出现失稳的概率。为有效的排水,还可以在基坑内设置排水沟,做到及时排水,不使水在基坑内长时间积聚。

(2)基坑开挖一定要遵循“自上而下,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。同时尽量做到连续工作,减少基坑暴露在外的时间。如果使用锚杆作为基坑支护结构,要及时对其进行施工,确保锚杆拉紧后才进行下一道工序。

(3)基坑开挖过程中,为防止支护结构受到人为因素的破坏,要避免与支护结构发生碰撞,采取合理的开挖顺序,做好机械运输使用的布置工作。

(4)基坑周边堆放建材和机械设备的位置一定要合理,比如材料堆放距离基坑边坡不能小于2米,且其高度不能大于1.5米,是为了避免基坑上边缘承受荷载过大出现基坑坍塌的问题。软土地基上不能堆放从基坑挖出的土方,同时使用重型机械时,要有专门平台,保证基坑的稳定。

(5)机械开挖要确保基坑底部提前保留着不小于150到300毫米的原土层,保持基坑土层的原状结构特性。基坑施工结束后,要及时清理基坑底部的杂物,并铺设混凝土垫层,防止由于大量的雨水进入使得土层结构发生破坏,使基坑底部土层的承载能力能满足规范要求。

2.2 彻底转变原先落后的工作理念

我国基坑技术的发展为我国积累了丰富的基坑支护技术资源和大量值得借鉴的成功经验,已在实际工作中逐步探索出一套适合我国实际情况的施工方式,为现今我国的基坑施工提供了切实有用的依据,同时也为基坑支护技术上的改进提供帮助。但是由于工作人员观念上的落伍,在一定程度上制约了基坑支护技术的发展,比如技术方案千篇一律,或者脱离实际等。所以转变工作人员的观念显得很有必要,这能有效促进施工进度的缩短,提升工程效益。

2.3 加强对基坑支护技术的实验研究

理论的得出都离不开大量正确的实验结果作为论据。现今我国存在的一个重要问题就是没有进行相关的科学系统的实验研究,使得有些支护结构虽然成功了,但讲不出其成功原因,有一些支护结构不成功,却也说不出所以然来。尽管我国积累了丰富的基坑支护技术资源,但不是理论,缺乏科学实验数据证明。

3 结语

总结全文得知,基坑支护技术是一个非常复杂的系统性工程。它需要涉及到许多学科知识,比如施工管理、力学上的土力学等。基坑支护结构不是单一的整体,是由多种具有单独功能的部分组成的。所以,施工过程中,要从整体出发,协调基坑支护技术的各个部分,确保基坑施工的顺利进行,保证基坑施工质量,提升建筑的整体效益。同时为达到上述目的,在施工中要采取科学、合理的基坑支护技术并对其进行不断的优化,从而保障工程的安全合理进行。

[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]李继业.试述建筑基坑支护工程安全性影响因素[J].中国西部科技,2007(8):49.

吴炜(1982.10—),男,广东广州人,毕业于西南大学,现从事建筑工程施工管理工作。

TU753

A

1003-5168(2014)04-0166-02

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