2 基坑支護施工的安全技術(shù)
保證基坑支護結(jié)構(gòu)安全工作,除必須有合理的設(shè)計外,還需施工的密切配合,嚴(yán)格按設(shè)計要求精心施工。任何超挖都使得支護結(jié)構(gòu)超載工作,必然導(dǎo)致嚴(yán)重后果,因此,施工前應(yīng)嚴(yán)密組織,編制施工組織設(shè)計。
2.1 基坑土方開挖應(yīng)在降水排水施工完成且運轉(zhuǎn)正常達到預(yù)期要求后方可進行?;又車孛鎽?yīng)采取防水、排水措施,避免地表水滲入基坑周圍土體和流入坑內(nèi)??觾?nèi)應(yīng)設(shè)置排水溝和集水井,及時抽除積水。
2.2 基坑開挖應(yīng)連續(xù)施工,盡量減少無支護暴露時間,開挖必須遵循“自上而下,先撐后挖,分層開挖,嚴(yán)禁超挖”的原則。利用錨桿做支護結(jié)構(gòu)時,應(yīng)按設(shè)計要求,及時進行錨桿施工,而且必須待錨桿張拉鎖定后方可進行下一步開挖。
2.3 坑邊不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免時,一般應(yīng)距基坑上部邊緣不小于2m,棄土堆高不超過1.5m,并且不超設(shè)計荷載值。在垂直的坑壁邊距離還應(yīng)適當(dāng)增大。軟土地區(qū)不宜在坑邊堆置棄土。當(dāng)重型機構(gòu)在坑邊作業(yè)時,應(yīng)設(shè)置專門的平臺或深基礎(chǔ)等。同時,應(yīng)限制或隔離坑頂周圍振動荷載的作用。
2.4 基坑挖土?xí)r,要做好挖土機械、車輛的通道布置,安排好挖土順序等,不得在挖土過程中碰撞圍護結(jié)構(gòu)。并做好機械上下基坑坡道部位的支護。
2.5 采用機械開挖時,為保證基坑土體的原狀結(jié)構(gòu),應(yīng)預(yù)留150~300mm原土層,由人工挖掘修整?;娱_挖完畢后,應(yīng)及時清底驗槽并鋪設(shè)墊層,以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結(jié)構(gòu)。如果基底超挖,應(yīng)用素混凝土回填或夯實回填,使基底土承載性能達到設(shè)計要求。
2.6 基坑周邊設(shè)圍護欄桿和安全標(biāo)志,嚴(yán)禁從坑頂扔拋物體??觾?nèi)應(yīng)設(shè)安全出口便于人員撤離。所有機械行駛、停放要平穩(wěn),坡道應(yīng)牢固可靠,必要時進行加固。
2.7 配合機構(gòu)作業(yè)的清底、平整場地、修坡等施工人員,應(yīng)在機械回轉(zhuǎn)半徑以外工作:當(dāng)必須在回轉(zhuǎn)半徑以內(nèi)工作時,應(yīng)停止機械回轉(zhuǎn)并制動好后方可作業(yè)。
2.8 土方機械嚴(yán)禁在離電纜1m距離以內(nèi)作業(yè)。機械運行中,嚴(yán)禁接觸轉(zhuǎn)動部位和進行檢修:在修理工作裝置時,應(yīng)使其降到最底位置,并應(yīng)在懸空部位墊上墊土。
2.9 挖掘機正鏟作業(yè)時。其最大開挖高度和深度不超過機械本身性能的規(guī)定。反鏟作業(yè)時,履帶距工作面邊緣距離應(yīng)大于1.5m。
3 深基坑支護設(shè)計中的注意事項
3.1 徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計理念 對于深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計,國內(nèi)外至今尚沒有一種精確的計算方法,多數(shù)是處于摸索和探討階段,我國也沒有統(tǒng)一的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護樁仍用“等值梁法”進行計算。其計算結(jié)果與深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際受力懸殊較大,既不安全也不經(jīng)濟。由此可見,深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計不應(yīng)再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”,而應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計觀念,逐步建立以施工監(jiān)測為主導(dǎo)的信息反饋動態(tài)設(shè)汁體系。這是設(shè)計人員需要加強科研攻關(guān)的方向。
3.2 建立變形控制的新的工程設(shè)汁方法 目前,設(shè)計人員用的極限平衡原理是一種簡便實用的常用設(shè)汁方法,其計算結(jié)果具重要的參考價值。但是,將這種設(shè)計方法用于深基坑支護結(jié)構(gòu),只能單純滿足支護結(jié)構(gòu)的強度要求,而不能保證支護結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事故就是因為支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的變形而造成的。鑒于上述實際,在建立新的變形控制設(shè)計法時,應(yīng)著重研究支護結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對支護結(jié)構(gòu)的影響等問題。
3.3 大力開展支護結(jié)構(gòu)的試驗研究 開展支護結(jié)構(gòu)的試驗研究(包括實驗室模擬試驗和工程現(xiàn)場試驗),雖然要耗費部分資金,但由于深基坑支護工程投資巨大,如經(jīng)過科學(xué)試驗再進行設(shè)計時,行定會節(jié)省可觀的經(jīng)費。因此,工程現(xiàn)場試驗是非常必要的。通過工程實踐積累大量的測試數(shù)據(jù),可對同類工程的成功打奸基礎(chǔ),為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。
4 結(jié)語
建筑基坑的開挖與支護結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)工程,涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、廠程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集上力學(xué)、水力學(xué)、材料才學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。支護結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨立功能的體系組成的整體。正因如此,無論是結(jié)構(gòu)設(shè)計還是施工組織都應(yīng)當(dāng)從整體功能出發(fā),將各組成部分協(xié)調(diào)好,才能確保它的安全可靠、經(jīng)濟合理。