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放坡开挖基坑工程

328 2021-10-11 14:04:09

在基坑开挖施工中,往往可以通过选择并确定安全合理的基坑边坡坡度,使基坑开挖后的土体,在无加固及无支撑的条件下,依靠土体自身的强度,在新的平衡状态下取得稳定的边坡并维持整个基坑的稳定状况,为建造基础或地下室提供安全可靠的作业空间,同时又能确保基坑周边的工程环境不受影响或满足预定的工程环境要求。这类无支护措施下的基坑开按方法通常称作放坡开挖。一般来说。该方法所需的工程费用较低。施工工期短。可为主体结构施工提供较宽敞的作业空间。它涉及的主要施工技术内容是土方开挖,通常易于组织实施。在施工中需要确定边坡坡度的有关边坡稳定分析理论及研究成果(在第二章中已有详细论述)也比较丰富,并相应地建立了许多实用的分析简化方法及计算机计算程序。因此在不少工程的基坑开挖施工中采用。如;北京西苑饭店工程基坑(坑深7.55~12m,土方量60096m³);北京长城饭店基坑(坑深9.28~10.28m,土方量114000m3);厦门人民会堂基坑(坑深8.4m,土方量 31098m3³)等基础工程中都采用了放坡开挖方法施工,积累了较丰富的工程实践经验,特别是在无地下水或地下水位低于基坑底面,场地土质均匀较好的新开发区工程建设中得到广泛的应用,具有较好的经济效益。

在无支护开挖基坑方法中,一般包括竖向开挖及放坡开挖两种情况。当地基土在竖向挖深超过定深度时,将会出现坑壁滑塌无法自立稳定。此时必须予以放城而采用放坡开控方式。当基坑较深时,在保持稳定边坡的坡度要求下。由于放坡,增加了基坑的挖方及回填土工程量,并且扩大了基坑顶面开口的范围。常常会超出工程用地所许可的条件。特别是在滨海深厚软土地区,土的抗剪强度甚低,能满足稳定边坡的坡度很小,此时,即使开挖不深的基坑。若采用放坡开挖也因需有较大的施工场地条件而往往难以实现。在地下水位较高的场地,基坑的开挖工作尚需在采取降水条件下进行时,降低地下水位又会引起地面下沉,影响邻近建筑物或市政道路管线设施的正常安全使用。因此,无支护开控基坑的施工方法,在

建筑密集的城区或地下水位较高的场地受到了较大的限制。此外。在放坡开控施工中。所选定的边坡坡度及基坑稳定状态。在很大程度上取决于对场地工程环境特性的了解,对场地土抗剪强度特性和变化规律的认识以及相应的施工组织技术措施。由于影响土体抗剪强度指标c和φ值的因素很多,土体自身固有的不连续性、非均质、非线性等特性也都增加了工程实践中的复杂因素,因此边坡失稳的工程事故仍时有发生。所以在软土地区,一般仅在基坑不深,基坑开挖对周边工程环境要求不高或有可靠措施的情况下才采用放坡开挖。

放坡开挖基坑的施工。通常需要选择开掺土坡的坡度。验算基坑开挖各阶段的土坡稳定性,确定地面及基坑的排水组织,选择土坡坡面的防护方法以及土方开挖程序等设计及施工组织工作。在有地下水及地下水位较高又车富时。尚应进行施工降水设计.并结合邻近工程环境条件提出相应的控制措施和监测方法。

在确定基坑边坡的最优开挖坡度及坡形时,一般可根据基坑及场地条件。分别采用(1)查表法,(2)工程类比法。(3)采用刚塑体假定的计算方法。其中包括极限平衡法,极限分析法和滑移线法。其中工程地质类比法是通过全面分析比较拟开挖基坑和已有的放坡开挖基坑工程二者在场地岩土性质、地下水特征、邻近环境、施工条件等方面的相似性.从而对拟开挖基坑边坡的稳定性作出评价及预测,并依此选定合理安全的边坡坡度。一般说它比较可靠,但只有在相应条件基本一致的情况下才能引用。

在建筑基坑边坡工程中。当采用极限平衡计算法确定边坡坡度时。较常用的有图解法、条分法。在用条分法计算边坡稳定时,可根据场地条件、地下水渗流的影响程度而采用相适应的土工试验方法所确定的土体抗剪强度指标 c 值及c值。此时则又可相应地区分为总应力法及有效应力法。