【摘 要】隨著我國高層建筑數量和高度的增加,其基礎工程的開挖深度在不斷加深,面積也在不斷加大,并且有時候還有面臨地下水、軟弱地基等復雜地質條件的影響。然而近年來由于基坑支護工程的設計與施工人員的業務水平和綜合素質偏低,導致一些基坑工程的支護結構選型不合理、施工質量低劣等問題。通過分析當前我國基坑支護工程設計與施工中存在的主要問題,從基坑支護結構選型、施工工藝等角度出發,深入研究了優化基坑支護工程設計與施工的應對策略,對于優化基坑工程支護設計,保證基坑工程安全具有重要的現實意義。
【關鍵詞】基坑工程;支護設計;施工
1 引言
自20 世紀80 年代的改革開放以來,我國城市化進程加快,城市的數量和規模都以飛快的速度增長,與此同時高層建筑的基坑支護工程也在不斷增加。隨著上部建筑結構高度的增加,基坑工程的開挖深度在不斷加深,面積也在不斷加大,并且有時候還有面臨地下水、軟弱地基等復雜地質條件的影響。然而近年來由于基坑支護工程的設計與施工人員的業務水平和綜合素質偏低,使得很多建筑工程的基坑支護出現各種質量問題,比如一些基坑工程的支護結構選型不合理、施工質量低劣,支護結構和周圍土體的發生嚴重的位移變形,繼而嚴重威脅臨近建筑物安全,引發嚴重的安全事故,因此現階段必須加強基坑支護工程在設計與施工中存在的主要問題分析,并提出相應的解決措施,以確保基坑工程的安全可靠、經濟合理以及實用可行。
2 我國基坑支護工程設計與施工中存在的主要問題
基坑支護工程的設計與施工是一項系統復雜的工程,然而由于設計和施工人員的責任心不強或業務水平偏低,導致我國很多基坑工程在設計與施工中出現多方面的問題,具體體現在以下幾個方面。
2.1 地質勘察工作得不到應有的重視
由于對地質勘察資料不重視,或是勘察單位提供的地質勘察資料不詳細,與實際情況不符,導致我國很多基坑支護工程的設計人員在不了解基坑開挖所在地的地形、地貌以及地質條件特點的情況下,隨意分析邊坡的穩定性,提出與地質條件不相匹配的基坑支護方案。
2.2 基坑支護的設計方案沒有經過嚴格技術論證
基坑支護工程受地質條件,特別是地下水、軟弱地基的影響明顯,如果方案設計不合理,就可能出現嚴重的質量問題,造成重大的安全事故。但是目前很多建筑工程對于基坑的支護往往不夠重視,經常是委托一些支護施工單位自行設計或施工,在支護方案出來以后,沒有經過具有豐富經驗的專家、學者嚴格的技術評審和論證就進行施工,大大增加了基坑支護工程的施工風險。
2.3 基坑支護工程的施工質量差
目前我國基坑工程施工的從業人員(包括管理者和現場作業人員)綜合素質仍然整體偏低,特別是現場施工人員基本上都沒有經過系統正規的操作訓練和技術培訓,這就導致基坑工程的支護施工不能嚴格按照組織設計方案進行施工,偷工減料現象嚴重,施工過程中水準點或坐標控制點經常出現較大的偏差,對于地下水、雨水等水患不能及時控制或消除,超挖和欠挖現象頻繁發生,基坑邊坡坍塌以及鄰近建筑變形明顯。
3 優化基坑支護工程設計與施工的有效措施
基坑支護工程設計與施工質量的好壞,不僅直接影響著上部結構能否順利施工,還影響著周圍建筑的安全,因此有關設計與施工人員應該加強對基坑支護工程的重視,根據場地的水文地質條件及周圍建筑環境等因素,認真嚴格做好從基坑支護結構的選型,保證施工質量。
3.1 加強對基坑工程地質勘察工作的重視
基坑工程與上部結構不同,受周圍巖土體特別是地下水的影響明顯, 因此在基坑工程在設計與施工之前一定要做好場地的地質勘察工作。查明暗塘、溝、井、河道、孤石等對工程不利的埋藏物位置、深度及其對工程的影響,查明場地不良地質作用的成因、分布、發展趨勢和危害程度,查明場地巖土層分布規律、各土層的均勻性及其工程地質特性、查明持力層和主要受力層的分布,并了解地基土的物理力學性質、地基土承載力特征值、各層土的壓縮(變形)模量及設計計算指標等參數;查明場地地下水的埋藏條件及變化幅度及腐蝕性。
3.2 做好基坑工程的支護結構選型
目前基坑工程的支護結構主要包括擋土灌注排樁、地下連續墻、排樁錨桿、內支撐、水泥土墻、土釘墻、逆作拱墻以及鋼板樁等。每一種支護結構都有各自的優缺點及使用范圍,因此基坑工程的支護結構選型,要在基坑場地地質勘察資料的基礎上,嚴格依據基坑的幾何尺寸(包括基坑場地的形狀、深度和寬度等)、基坑支護結構的荷載情況(比如土壓力、水壓力、垂直地面超載、施工動荷載、地震荷載、鄰近建筑物引起的荷載等)以及周圍建筑環境條件(比如基坑周圍建筑物情況、水流、交通、地下構筑物管線等狀況)進行選型,從而提出更為合理有效的基坑支護設計方案,在保證基坑安全的前提下,盡量方便后期施工,并能有效降低節約工程成本。
3.3 做好基坑工程的施工過程控制
基坑工程的支護施工過程中要加強其過程控制,廣大現場作業和管理人員必須保證基坑工程能夠按照施工組織設計方案、基坑支護結構設計方案以及相關技術規范和規程嚴格施工,并及時做好技術交底。對于施工過程中出現的地下水出滲、淤泥等異常情況,要由現場技術負責人向基坑支護設計人員反映和匯報,相關設計人員根據現場實際情況進行設計方案變更。
3.4 對現場管理人員和從業人員的教育培訓工作
隨著科學技術的進步和社會的發展,高科技成果在基坑工程的施工過程中應用的也越來越多,施工設備的機械化、自動化程度的提高,對現場管理和從業人員的文化素質和技術水平的要求也相應的提高,除了要掌握一定的理論知識以外,還要熟悉相應的技術規范和操作規程,這樣就必須加強對現場管理人員和從業人員的教育培訓工作,這是杜絕安全事故發生的根本途徑。教育培訓工作要將安全生產方針,操作規范、規程列為日常安全活動和安全教育的主要內容,同時還要做到適時、適地、方式多樣,嚴格、嚴謹講求實效。目的在于通過教育和培訓提高作業人員的操作水平和職業道德,加強對自我行為的約束,有效地防止人的不安全行為,減少人為失誤對基坑支護工程造成的破壞。
4 結束語
基坑支護工程的設計與施工是一項系統復雜的工程,不僅受場地水文地質條件的影響,還要受到周圍建筑環境的影響。因此廣大設計與施工人員,在努力提高其自身理論知識和技術水平的同時,還有提高其職業道德修養,加強對基坑支護工程的設計和施工管理,嚴格按照國家相關技術規范和規程進行設計和施工,徹底杜絕各類工程事故的發生,為保證廣大群眾的生命財產安全做貢獻。
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作者簡介:
陳萍(1984),女,湖北十堰人,職稱:助理工程師,學歷:本科,主要研究方向:巖土工程。