基坑設計中常見的問題
1.設計理念作為設計者,受委托單位的委托后,設計的宗旨是“先人后己”。意思是作為一個方案,不僅僅是只考慮工程本身,更多應考慮的是應響到的所以建筑物、道路、管道等,因為如果是因此基坑施工而造成相關方的損失,所付出引起的代價遠大于基坑支護本身失敗所致。所以設計的前期工作應深入調查基坑影響范圍內的建筑物基礎型式、埋深,管道距離、道路沉降要求等各種因素。如果以上問題沒有解決,那么后繼工作就無法展開,這不僅是技術問題也是職業者的社會態度趨向問題。作為一個設計師更應該是一名有對社會負責任感的策劃者。
2、要考慮委托方的利益。委托方就是自己的客戶,要對客戶的利益負責。委托方可能對本專業略知一二,或者一無所知,設計人員要從委托人的利益出發,作出自己的取舍。方案的選擇要安全并且要經濟、合理。
巖土工程是一門半經驗半理論的學科,基坑工程也不例外。隨著地下空間的發展,深度和難度對設計者來說都是前所未有的挑戰。設計方案不但僅僅是計算,更多的是同類工程的對比、參考。在專家的審查過程中資深專家提到的不僅是方案的選型、計算結果及參數的選取,更多的是一些輔助措施的采取,同類經驗的交流。現將在以往審查過的方案中,專家提出較多的事項歸納如下:
1.巖土參數的選取。巖土參數直接影響計算結果,也是衡量基坑安全的一項最主要指標之一。所以選取參數要慎之又慎。巖土主要的參數一般包括:土的抗剪強度指標、內摩擦角、超載值、摩阻力等。參數的選取主要依據為本工程的巖土工程勘察報告所提供的數據,另外根據現場的具體情況進行修正。現計算的軟件一般是理正深基坑軟件,此軟件根據專家的經驗對軟土層計算結果和實際出入較大,可信度較差,所以在計算此類土層時對計算的參數要做調整,計算結果進行對比。當設計采用不同的支護參數,方案中只有一種巖土參數要對不同的巖土情況進行驗算,或取最不利情況進行驗算。粘性土的C、Ф值取值不能偏大。地質鉆孔的選擇應選取附近最有代表性的(應考慮弱層厚、水位等)
2.開挖未考慮承臺、電梯井等。大部分送審的方案,在計算深度時只從開挖地面標高算道地下室地板,可實際開挖時要開挖到承臺底和電梯井底,此處與地下室底板的相對高差一般大于1.5m有時甚至達到3m以上。從實際情況和計算模型開挖深度等都是開挖地面到承臺、電梯井底一致。
3.水土分算與水土合算。水土分算一般適用于黏性土,當土層為砂質土和粉質土時要用水土分算。部分方案也許是設計人員計算原則沒有搞清或者是計算結果達不到安全系數標準而認為所致,往往出現砂質土和粉質土用水土合算計算安全系數。
4.基坑接合處陰陽角問題。很多方案因現場條件所限或結構所需,往往開挖時坑壁或者坑底結合部位出現陡坎(凸角),從表面上看這樣減少了削去該陽角土方的工程量,但這樣不但增加了支護的復雜程度,也帶來了不穩定因素。所以,此類做法往往不可取,專家一般指出在該處較大范圍內進行過渡使原來的陽角處出現平緩過渡。
5.錨桿設置問題。根據專家經驗和計算結果來看,控制頂部位移要求嚴格的基坑工程,錨桿應靠近頂部打入,且打入穩定土層一定深度穿過穩定土層。預應力錨桿(錨索)的布置間距除了考慮受力滿足需要外,還應考慮錨桿(錨索)的群錨效應(即不能間距太小)。對一、二級基坑首先應進行錨桿(錨索)在改土層中抗拔力進行試驗,根據試驗數據來設置錨桿長度、間距。
6.支護方案選型。基坑支護方案選型的原則是“技術先進、經濟合理、確保基坑邊坡穩定、基坑周圍建筑物、道路及地下設施安全”。所以結構選型時應綜合考慮工程地質和水文地質條件、基礎類型、基坑開挖深度、排水條件、周邊環境對基坑側壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素,做的因地制宜,合理設計。
7.變形值的控制。部分安全等級為一級的的基坑和周邊環境變形有限定要求的二級基坑側壁沒有根據周邊環境的重要性、對變形的適應能力及土的性質等因素確定支護結構的水平變形限值,而只根據開挖深度和結構形式只給出控制值和報警值。
1.基坑邊沒有設置安全護欄,有的安全護欄過低或者埋設不符合要求。
2.基坑開挖沒有應急方案。由于基坑開挖過程是受綜合因素影響的計算和經驗并不能保證施工過程的安全,無法預料的外界影響(如:震動、大雨等)都可以導致方案的失效,所以基坑開挖要保證施工安全要以預防為主。應急方案不但有而且要具有可行性。