吳煒
(廣東廣州 510510)
基坑支護技術(shù)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(jīng)濟的發(fā)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(xiàn),促進了基坑支護技術(shù)的發(fā)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(jīng)引起人們的高度重視,同時對基坑支護技術(shù)提出了更高要求。原來的基坑支護技術(shù)的設計理念、施工工藝等,已經(jīng)不能符合城市的實際發(fā)展需求,因此會導致許多安全問題。本文著重分析了現(xiàn)今我國在基坑支護技術(shù)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(fā)展,對基坑支護技術(shù)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(wěn)定,不至發(fā)生基坑坍塌事故。基坑支護設計與建筑工程質(zhì)量有著直接聯(lián)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(zhì)條件、基坑開挖深度等,所以在設計時要注意相關(guān)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(yōu)秀的基坑支護設計方案,不僅能保證地上工程的施工質(zhì)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(jù)土層結(jié)構(gòu)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(shù),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(yè)和工作量的不同,取樣分析的土質(zhì)不完整,土質(zhì)具有一定的隨機性,造成取樣土質(zhì)的結(jié)果不完全。
1.2 物理學參數(shù)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(zhì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)并不是一層不變,使得很難確定具體的基坑土質(zhì)參數(shù),并且確定的基坑土質(zhì)參數(shù)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(zhì)結(jié)構(gòu)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(tài)。這種受力狀態(tài)的不確定,使得基坑壓力計算結(jié)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(xiàn)許多工程質(zhì)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(qū)間內(nèi)成為工程人員關(guān)注的重點,還有值得注意的是不同的土質(zhì)結(jié)構(gòu),它的土壓力現(xiàn)象也不盡相同。
1.3 忽視基坑支護周邊環(huán)境的影響
總結(jié)我國多年的基坑開挖的成功經(jīng)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(wěn)現(xiàn)象的出現(xiàn),特別是在深基坑中,甚至可能使得施工位置發(fā)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(diào)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(diào)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(jù)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(jié)構(gòu)進行計算,工程的安全系數(shù)極大,從理論上講,工程絕不會出現(xiàn)安全事故,但實際情況卻相反,有時工程仍然出現(xiàn)安全問題。雖然有部分支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不高,甚至不能滿足規(guī)范要求,比如強度上不夠,但是卻在實際使用中很少發(fā)生事故,出現(xiàn)安全問題。實際施工工程中,土層具有時變性,體層密實度發(fā)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(jié)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(shù)
(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(guī)范和設計期要求。要按規(guī)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(xiàn)失穩(wěn)的概率。為有效的排水,還可以在基坑內(nèi)設置排水溝,做到及時排水,不使水在基坑內(nèi)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(xù)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)受到人為因素的破壞,要避免與支護結(jié)構(gòu)發(fā)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(xiàn)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(wěn)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(jié)構(gòu)特性。基坑施工結(jié)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(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,使基坑底部土層的承載能力能滿足規(guī)范要求。
2.2 徹底轉(zhuǎn)變原先落后的工作理念
我國基坑技術(shù)的發(fā)展為我國積累了豐富的基坑支護技術(shù)資源和大量值得借鑒的成功經(jīng)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(xiàn)今我國的基坑施工提供了切實有用的依據(jù),同時也為基坑支護技術(shù)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(shù)的發(fā)展,比如技術(shù)方案千篇一律,或者脫離實際等。所以轉(zhuǎn)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(shù)的實驗研究
理論的得出都離不開大量正確的實驗結(jié)果作為論據(jù)。現(xiàn)今我國存在的一個重要問題就是沒有進行相關(guān)的科學系統(tǒng)的實驗研究,使得有些支護結(jié)構(gòu)雖然成功了,但講不出其成功原因,有一些支護結(jié)構(gòu)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(shù)資源,但不是理論,缺乏科學實驗數(shù)據(jù)證明。
總結(jié)全文得知,基坑支護技術(shù)是一個非常復雜的系統(tǒng)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(jié)構(gòu)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(fā),協(xié)調(diào)基坑支護技術(shù)的各個部分,確保基坑施工的順利進行,保證基坑施工質(zhì)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(shù)并對其進行不斷的優(yōu)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(yè)出版社,2005.
[2]李繼業(yè).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(yè)于西南大學,現(xiàn)從事建筑工程施工管理工作。
TU753
A
1003-5168(2014)04-0166-02