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基坑工程的特点介绍

580 2021-04-12 09:50:35


基坑工程包括基坑支护体系设计与施工及土方开挖,是一项综合性很强的系统工程,它要求岩土工程和结构工程人员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后,基坑支护体系就不再需要。基坑工程具有下述特点∶


1.安全储备较小,具有较大的风险性


一般情况下,基坑支护是临时措施,地下室主体施工完成时支护体系即完成任务。与永久性结构相比,在强度、变形、防渗、耐久性等方面的要求较低一些,安全储备要求小一些,因此具有较大的风险性。再加上建设方对基坑工程认识上的偏差。为隆低工程费用。对设计提出一些不合理的要求,实际的安全储备可能会更小一些。同时,基坑工程在施工过程中应进行监测,并有相应的应急措施。施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。


岩土工程


2.制约因素多


基坑工程与自然条件的关系较为密切,设计、施工中必须全面考虑气象、工程地质及水文地质条件及其在施工中的变化,充分了解工程所处的工程地质及水文地质、周围环境与基坑开挖的关系及相互影响。基坑工程作为一种岩土工程,受到工程地质和水文地质条件的影响很大,区域性强。我国幅员辽阔,地质条件变化很大,有软土、砂性土、砾石土、黄土、膨胀土、红土、风化土和岩石等,不同地层中的基坑工程所采用的围护结构体系差异很大,即使是在同一个城市,不同的区域也有差异,因此,支护结构体系的设计、基坑的施工均要根据具体的地质条件因地制宜,不同地区的经验可以参考借鉴,但不可照搬照抄。


另外,基坑工程围护结构体系除受地质条件制约以外,还要受到相邻的建筑物。地下构筑物和地下管线等的影响,周边环境的容许变形量、重要性等也会成为基坑工程设计和施工的制约因素,甚至成为基坑工程成败的关键,因此,基坑工程的设计和施工应根据基本的原理和规律灵活应用,不能简单引【用。基坑支护开挖所提供的空间是为主体结构的地下室施工所用,因此任何基坑设计,在满足基坑安全及周围环境保护的前提下,要合理地满足施工的易操作性和工期要求。


3.计算理论不完善


基坑工程作为地下工程,所处的地质条件复杂,影响因素众多,人们对岩土力学性质的了解还不深入,很多设计计算理论,如岩土压力、岩土的本构关系等,还不完善,还是一门发展中的学科。


作用在基坑支护结构上的土压力不仅与位移的大小、方向有关,还与时间有关。目前,土压力理论还很不完善,实际设计计算中往往采用经验取值,或者按照朗肯土压力理论或库仑土压力理论计算,然后再根据经验进行修正。在考虑地下水对土压力的影响时,是采用水土压力合算还是分算更符合实际情况,在学术界和工程界认识还不一致,各地制定的技术规程或规范中的规定也不尽相同。至于时间对土压力的影响,即考虑土体的蠕变性,目前在实际应用中较少顾及。


实践发现,基坑工程具有明显的时空效应,基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大的影响,土体所具有的流变性对作用于围护结构上的土压力、十坡的稳定性和支护结构变形等有很大的影响。


岩十的本构模型目前已多得数以百计,但真正能获得实际应用的模型塞塞无几,即使是获得了实际应用,但和实际情况还是有较大的差距。


基坑工程的设计计算理论的不完善,直接导致了工程中的许多不确定性,因此要和监测、监控相配合,更要有相应的应急措施。


4.综合性知识经验要求高


基坑工程的设计和施工不仅需要岩土工程方面的知识,也需要结构工程方面的知识。同时,基坑工程中设计和施工是密不可分的,设计计算的工况必须和施工实际的工况一致才能确保设计的可靠性。所有设计人员必须了解施工,施工人员必须了解设计。设计计算理论的不完善和施工中的不确定因素会增加基坑工程失效的风险,所以。需要设计。施工人 员具有丰富的现场实践经验。


从事基坑工程的设计、施工人员需要具备及综合运用以下各方面知识∶


(1)岩土工程知识和经验。按工程需要提出勘察任务并能对地质勘探报告提供的描述和各类参数进行研究、分析以合理选用参数进行支护结构的土压力计算,对基坑开挖带来的环境影响进行较为精确的预估,以及对地质条件变化带来的问题做出正确的判断和处理。


(2)建筑结构和力学知识。能够了解主体结构的设计要求、掌握其与基坑围护结构的相互关系、处理好临时支护结构与永久性主体结构的相互关系,以及支护结构和支撑作永久性结构的技术问题。熟练应用钢筋混凝土结构和钢结构的设计理论和方法。设计各类支撑体系。


(3)施工经验。熟悉各种地基加固、防水、降水等特种工艺的施工方法、施工流程及相关设备的选择,能够对各种支护方案进行质量、工期、造价的对比。


(4)工程所在地的施工条件和经验。为根据各地区地质、环境、施工条件的特点因地制宜选择合理的设计、施工方案,在支护结构设计计算时,要充分吸取当地施工技术以及工程成功和失败的经验。


5.环境效应问题


基坑开挖势必引起周围地基中地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对相邻建(构)筑物及地下管线产生影响。有的将危及相邻建(构)筑物及地下管线的安全及正常使用,必须引起足够的重视。另外,基坑工程施工产生的噪声、粉尘、废弃的泥浆、渣土等也会对周围环境产生影响,大量的土方运输也会对交通产生影响。因此,应对基坑工程的环境效应予以重视。