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浅谈在基坑工程的设计与施工中应掌握的一些基本技术要求
 
文章来源:技术质量部 曹新明 发布日期 [2013-06-05]

  随着经济的发展,城市化的步伐加快,地下工程的空间建设规模越来越大,开挖深度也越来越深。特别是在用地紧张的密集城市中心,多种地下民用和工业设施建设工程的基坑开挖面积一般都达几万平方米,深度也达几十米。同时,在这些基坑的周边又多密布着各种地下管线、各类建(构)筑物、交通干道等,表现为可用场地紧张、施工条件复杂、工期紧,任务重,对周边设施环境的安全保护要求高。

  在这种背景条件下,迫切需要我们从事基坑工程设计与施工的相关人员,在进行基坑工程设计与施工的过程中,要时常注意执行以下几项基本技术要求。

  一、设计工作的基本技术要求
  1、安全可靠
  基坑工程的作用是为地下工程建设创造条件,首先必须要确保基坑工程本体的稳定,为地下结构的施工提供安全的施工空间;其次,基坑施工必然会使土层产生变形,可能会影响到周边建(构)筑物的正常使用,所以在进行基坑工程设计时必须要确保周边环境的安全可靠。
  2、经济合理
  基坑围护结构体系作为一种临时性结构,在地下结构施工完成后即完成使命,因此,在保证基坑本体与周边环境安全的前提下,要尽可能降低工程费用,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合分析取舍其经济合理性。
  3、技术可行
  基坑围护结构设计不仅要符合基本的力学原理,而且要能够经济便利的实施,如设计方案是否与现有施工机具和技术水平的足够能力相匹配。
  4、施工便利
基坑的作用既然要为地下结构提供施工空间,就必须在安全可靠、经济合理的原则下,最大限度地满足便利施工的要求,尽可能采用合理的围护结构方案减少对施工过程的影响,从而缩短施工工期。

  二、施工过程的基本技术要求
  1、环境保护
  基坑开挖卸载必然会带来地层的沉降和位移,给周边建(构)筑物及地下其他设施带来严重影响。因此,在基坑围护结构支撑及开挖施工过程中,必须要对周围环境进行周密调查,采取措施,将基坑施工对周围环境的影响限制在允许范围内,具体措施可从位移源头控制、位移传递途经和目标对象保护三个方面着手解决。
  1)基坑变形源头控制方法
  实施时空效应施工法
  基坑开挖卸载是引起基坑周围土体变形产生的源头,因此,减少基坑支护结构变形是控制土层变形的关键所在,我们要实施时空效应原理施工,适当减小每步土方开挖的空间尺寸,减少每步开挖后支护结构无支撑暴露的时间,严格按照时空效应原理组织施工,是实现源头控制变形的最有效方法。切忌超挖和无支撑、长时间搁置的情况发生。
  2)基坑变形传递过程控制方法
  实施循环补偿注浆隔断法
  实施循环补偿注浆隔断法,就是在基坑的支护结构后,利用围护结构变形和建(构)筑物位置处相应变形的时间差,及时在基坑变形传递到建(构)筑物之前,将由围护结构变形造成的土体损失,通过注浆补充进去,从而有效地隔断变形传递的途经,达到阻止变形发展的目的。
  3)实施保护目标变形的控制方法
  该法是在建设(构)筑物底部的土层中进行压力注浆,在浆液的挤密和凝固作用下起到加固地基、减少工后沉降的效果。从而使得保护目标在基坑施工期间能够正常工作。因此要求在基坑施工期内要不间断地测量保护对象的变形,发现危险就及时采取上述各项措施处理完毕,从而达环境保护的目的。
  2、规避风险管理
  1)在基坑支护结构施工中,均存在着各种风险。因此,我们进行基坑支护工程的施工前,必须先对工程进行风险界定、风险辩识、风险分析、风险评价,对各种等级的风险进行防制预案,从而达到消除风险、降低风险、转移风险的处置方式解决。
  2)在整个施工的过程中,我们还要不断地进行风险动态评估,动态跟踪和动态处理。将风险隐患消灭在萌芽状态,使风险事故发生的概率降到最低。
  3、安全事故控制
  基坑工程安全事故的诱发因素有很多,如工程地质勘察有误或失真、设计失误或漏项、施工人员操作失误后造成质量不能满足要求、对科学技术认识水平不足、自然灾害等,但总结分析各种事故发生的过程,却有一个共同特点,即一个事故可能是众多事故苗头中的一个或多个事故苗头发展起来的,任何一个微小的漏洞都有可能引发出一个严重的事故。因此,我们在基坑施工的过程中必须要做好安全动态测量和人工巡视监控工作,建立起安全管理体系和应急处置措施,确保基坑工程的安全施工环境,避免工程事故的发生。
  1)安全动态测量
  安全动态监测,必须要做到准确无误。故此,要求采用高精度的经纬仪进行支护结构及土体的水平位移监测,采用高精度的水准仪进行竖向沉降监测。施工期的监测频率必须保证每天不少于一次,必要时可适当加密进行。监测过程必须遵守“三定”的工作原则,即:固定人员、固定设备、固定方法。
  2)日常的人工巡视
  人工巡视,即指每天要指定专人定时对基坑周边的动态变化情况进行巡查。主要内容是:基坑周围有无地面裂缝、沉陷状况是否发生;边坡侧面是否有渗水、涌泥、涌砂;场区内地表水与地下水的排放运行系统是否正常;上下水管道有无破损泄漏情况;坡顶超载是否符合设计允许值。同时还要观察基坑开挖后的边坡土质情况与设计计算书的选用土层说明有无差异等。
  上述监测和巡视情况必须指定专人定时完成,并要注意及时分析研究,发现异常,立即向有关单位及相关人员说明采取相应的解决处理措施,从而保证安全事故的有效控制。
  4、工期保证
  施工人员进场后必须对施工组织方案进行认真的研读分析,确定合理的施工工序和交叉作业的排列顺序,以便提高施工效率,按施工合同工期保质保量的按时完成任务。

 

  

  

 

 

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