吳煒
(廣東廣州 510510)
基坑支護技術中安全問題的分析和應對
吳煒
(廣東廣州 510510)
隨著我國社會經濟的發展和城市化進程的不斷加快,高層甚至超高層建筑作為城市的標志不斷涌現,促進了基坑支護技術的發展。城市建筑之間的距離越來越小,有的甚至只有幾米,給建筑基礎工程的施工帶來許多難題,已經引起人們的高度重視,同時對基坑支護技術提出了更高要求。原來的基坑支護技術的設計理念、施工工藝等,已經不能符合城市的實際發展需求,因此會導致許多安全問題。本文著重分析了現今我國在基坑支護技術方面存在的常見問題,并對如何應對展開研究。
基坑支護;安全問題;措施
我國高層建筑建設迅猛發展,對基坑支護技術的要求也越來越高。在進行基坑施工時,要做好基坑支護的工作,保證基坑邊坡的穩定,不至發生基坑坍塌事故。基坑支護設計與建筑工程質量有著直接聯系,并且基坑又受到各種各樣的因素的影響,比如地下水深度、基坑地質條件、基坑開挖深度等,所以在設計時要注意相關影響因素。基坑工程是整個建筑的基礎,基于它的重要性,必須在施工中采取科學有效的基坑支護設計。合理優秀的基坑支護設計方案,不僅能保證地上工程的施工質量,而且還能縮短工期和降低成本。
1.1 取樣檢驗的不合理
通常建筑工程項目在施工前,一定要進行科學合理的設計工作,基坑工程也不例外,需要制定專項設計方案。基坑施工時要對土層進行取樣分析,根據土層結構的要求,分析出土層的各種物理性能,得到設計基坑支護所需的各種物理參數,從而保證基坑支護設計的合理性。在建筑工程中,對施工過程實行全方面管理控制非常重要,但是由于基坑工程中的鉆孔作業和工作量的不同,取樣分析的土質不完整,土質具有一定的隨機性,造成取樣土質的結果不完全。
1.2 物理學參數的不合理
我國基坑支護工程所能承擔壓力的大小,普遍是對基坑中土質結構的壓力進行分析而得到的,直接影響基坑工程的安全度。由于基坑施工時,其土層結構并不是一層不變,使得很難確定具體的基坑土質參數,并且確定的基坑土質參數也不夠科學。目前我國基坑支護設計中仍廣泛使用庫倫公式的計算方法,但是由于地質結構的多變性和復雜性,使用這種方法很難確定基坑的一個準確且科學的受力狀態。這種受力狀態的不確定,使得基坑壓力計算結果存在瑕疵,造成基坑支護設計中存在著許多缺陷,而且會使得施工工程中出現許多工程質量問題。特別是在基坑開挖后對土層含水率的控制,如何保證土層的含水率在合理區間內成為工程人員關注的重點,還有值得注意的是不同的土質結構,它的土壓力現象也不盡相同。
1.3 忽視基坑支護周邊環境的影響
總結我國多年的基坑開挖的成功經驗,基坑開挖時,一定要注意基坑水平位移上的變化,特別是基坑兩端向中間靠攏,造成中間位移最大的變化。通常情況下,這種水平位移上的變化極容易造成失穩現象的出現,特別是在深基坑中,甚至可能使得施工位置發生偏移,工程整體位置與設計要求不符。為消除這種變化帶來的不利,要從空間上對基坑工程的施工進行合適的調整,但是由于施工工藝的不同及工程項目特點上的差異,使得調整的作用也不盡相同。
1.4 基坑支護設計計算與土層實際受力不相符
基坑支護設計中壓力計算通常根據極限平衡理論,但基坑支護要受到各種因素的影響,實際受力非常復雜。使用極限平衡理論對支護結構進行計算,工程的安全系數極大,從理論上講,工程絕不會出現安全事故,但實際情況卻相反,有時工程仍然出現安全問題。雖然有部分支護結構安全系數不高,甚至不能滿足規范要求,比如強度上不夠,但是卻在實際使用中很少發生事故,出現安全問題。實際施工工程中,土層具有時變性,體層密實度發生變化,土層強度會隨著時間慢慢降低,這與土層的極限平衡理論計算結果具有一定的差異,在基坑支護設計中一定要考慮這一問題。
2.1 基坑支護施工的安全技術
(1)基坑開挖施工應在降水排水施工完成后進行,同時保證降水排水施工滿足規范和設計期要求。要按規范和設計要求對基坑進行降水排水施工,避免基坑外的水流入基坑,降低土壤強度,增加基坑出現失穩的概率。為有效的排水,還可以在基坑內設置排水溝,做到及時排水,不使水在基坑內長時間積聚。
(2)基坑開挖一定要遵循“自上而下,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”的原則。同時盡量做到連續工作,減少基坑暴露在外的時間。如果使用錨桿作為基坑支護結構,要及時對其進行施工,確保錨桿拉緊后才進行下一道工序。
(3)基坑開挖過程中,為防止支護結構受到人為因素的破壞,要避免與支護結構發生碰撞,采取合理的開挖順序,做好機械運輸使用的布置工作。
(4)基坑周邊堆放建材和機械設備的位置一定要合理,比如材料堆放距離基坑邊坡不能小于2米,且其高度不能大于1.5米,是為了避免基坑上邊緣承受荷載過大出現基坑坍塌的問題。軟土地基上不能堆放從基坑挖出的土方,同時使用重型機械時,要有專門平臺,保證基坑的穩定。
(5)機械開挖要確保基坑底部提前保留著不小于150到300毫米的原土層,保持基坑土層的原狀結構特性。基坑施工結束后,要及時清理基坑底部的雜物,并鋪設混凝土墊層,防止由于大量的雨水進入使得土層結構發生破壞,使基坑底部土層的承載能力能滿足規范要求。
2.2 徹底轉變原先落后的工作理念
我國基坑技術的發展為我國積累了豐富的基坑支護技術資源和大量值得借鑒的成功經驗,已在實際工作中逐步探索出一套適合我國實際情況的施工方式,為現今我國的基坑施工提供了切實有用的依據,同時也為基坑支護技術上的改進提供幫助。但是由于工作人員觀念上的落伍,在一定程度上制約了基坑支護技術的發展,比如技術方案千篇一律,或者脫離實際等。所以轉變工作人員的觀念顯得很有必要,這能有效促進施工進度的縮短,提升工程效益。
2.3 加強對基坑支護技術的實驗研究
理論的得出都離不開大量正確的實驗結果作為論據。現今我國存在的一個重要問題就是沒有進行相關的科學系統的實驗研究,使得有些支護結構雖然成功了,但講不出其成功原因,有一些支護結構不成功,卻也說不出所以然來。盡管我國積累了豐富的基坑支護技術資源,但不是理論,缺乏科學實驗數據證明。
總結全文得知,基坑支護技術是一個非常復雜的系統性工程。它需要涉及到許多學科知識,比如施工管理、力學上的土力學等。基坑支護結構不是單一的整體,是由多種具有單獨功能的部分組成的。所以,施工過程中,要從整體出發,協調基坑支護技術的各個部分,確保基坑施工的順利進行,保證基坑施工質量,提升建筑的整體效益。同時為達到上述目的,在施工中要采取科學、合理的基坑支護技術并對其進行不斷的優化,從而保障工程的安全合理進行。
[1]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.
[2]李繼業.試述建筑基坑支護工程安全性影響因素[J].中國西部科技,2007(8):49.
吳煒(1982.10—),男,廣東廣州人,畢業于西南大學,現從事建筑工程施工管理工作。
TU753
A
1003-5168(2014)04-0166-02