深基坑工程特点与问题全解析:深度剖析工程中的关键要素
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2024-12-05 05:03:21
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深基坑工程具有以下特点与存在的问题:

一、特点

  1. 深度大
    • 深基坑的深度不断增加,有的可达数十米。这使得支护结构承受的土压力、水压力等荷载巨大,对支护体系的强度和稳定性要求极高。
  2. 周边环境复杂
    • 多位于城市中心或建筑物密集区域。周边可能存在既有建筑物、地下管线、道路等。施工过程中必须严格控制基坑变形,以免对周边设施造成破坏。
  3. 施工难度大
    • 涉及多种施工工艺,如支护结构的施工、降水、土方开挖等。各工艺之间相互影响,需要精确的协调和组织。

二、存在的问题

  1. 支护结构失稳
    • 若支护结构设计不合理或施工质量差,可能发生倒塌、滑移等失稳现象。如土钉墙的土钉长度不足、灌注桩的配筋不符合要求等情况。
  2. 地下水处理不当
    • 深基坑地下水控制难度大。若降水方案不完善,可能导致坑底突涌、周边地面沉降等问题。比如过度降水会引起周围土体固结,对临近建筑物基础产生不利影响。
  3. 监测不到位
    • 深基坑施工过程中需要进行严格的监测,但实际操作中可能存在监测点设置不合理、监测频率不足等情况。无法及时准确地获取基坑变形、支撑内力等数据,难以及时发现潜在危险并采取措施。

    摘 要:指出深基坑工程是施工开挖与结构工程、岩土工程、环境工程等诸多学科的交汇,是一项涉及范围广且具有时空效应的综合性工程。通过对以往经验的研究,摸索出深基坑工程的特点及目前存在的主要问题,可供有关设计、施工人员参考。(参考《建筑中文网》

    关键词:深基坑工程;特点;存在问题等

    随着高层建筑的兴起与普及,深基坑工程越来越多。何谓深基坑工程?苔罗阿尼先生认为:在开挖深度不到6m时,单凭经验施工也不会遭到失败,即使地基土质略差,用一般方法也能安全施工。在设计中过分保守是不经济的。另外,如果深度大于6m,需要涉及到土力学方面的一些问题。根据一些专家的建议,处理开挖时挡土墙周围地基的稳定问题,一般采用稳定系数Ns=γt.H/Cu,对Ns≤4为浅开挖,Ns≥7为深开挖,其中γt是湿土单位体积的重量(t/m3),H为开挖深度(m),Cu是土的不固结不排水剪切强度t/m2.目前,我国深基坑工程具有下述特点:

    (1)深基坑工程具有很强的区域性

    岩土工程区域性强,岩土工程中的深基坑工程,区域性更强。如黄土地基、砂土地基、软粘土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中,基坑工程差异性很大。即使是同一城市不同区域也有差异。正是由于岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性,往往造成勘察所得到的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,且精确度很低。因此,深基坑开挖要因地制宜,根据本地具体情况,具体问题具体分析,而不能简单地完全照搬外地的经验。

    (2)深基坑工程具有很强的个性

    深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关,还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此,对深基坑工程进行分类,对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的,应结合地区具体情况具体运用。

    (3)基坑工程具有很强的综合性

    深基坑工程涉及土力学中强度(或称稳定)、变形和渗流3个基本课题,三者融溶一起需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾,有的基坑周围地面变形是主要矛盾。深基坑工程的区域性和个性强也表现在这一方面。同时,深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交*的学科,是多种复杂因素相互影响的系统工程,是理论上尚待发展的综合技术学科。

    (4)深基坑工程具有较强的时空效应

    深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中,要注意深基坑工程的空间效应。土体蠕变体,特别是软粘土,具有较强的蠕变性。作用在支护结构上的土压力随时间变化,蠕变将使土体强度降低,使土坡稳定性减小,故基坑开挖时应注意其时空效应。

    (5)深基坑工程具有较强的环境效应

    深基坑工程的开挖,必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效应。

    (6)深基坑工程具有较大工程量及较紧工期

    由于深基坑开挖深度一般较大,工程量比浅基坑增加很多。抓紧施工工期,不仅是施工管理上的要求,它对减小基坑变形,减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。

    (7)深基坑工程具有很高的质量要求

    由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域,甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分,而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构,所以,必须保证深基坑工程的质量,才能保证地下结构和上部结构的工程质量,创造一个良好的前提条件,进而保证整幢建筑物的工程质量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土体中原有天然应力的释放也大,这就使基坑周围环境的不均匀沉降加大,使基坑周围的建筑物出现不利的拉应力,地下管线的某些部位出现应力集中等,故深基坑工程的质量要求高。

    (8)深基坑工程具有较大的风险性

    深基坑工程是个临时工程,安全储备相对较小,因此风险性较大。由于深基坑工程技术复杂,涉及范围广,事故频繁,因此在施工过程中应进行监测,并应具备应急措施。深基坑工程造价较高,但有时临时性工程,一般不愿投入较多资金,一旦出现事故,造成的经济损失和社会影响往往十分严重。

    (9)深基坑工程具有较高的事故率深基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件,安全度的随机性较大,事故的发生往往具有突发性。

来源: 《建筑中文网》.

原文网址:http://www.pipcn.com/research/200802/8134.htm

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