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基坑工程的八个特点

339 2021-08-30 15:21:32

基坑工程主要包括基坑围护体系设计与施工和土方开挖,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技术人员密切配合。基坑围护体系是临时结构,在地下工程施工完成后,基坑围护体系就不再需要。基坑工程具有下述特点;

1.基坑围护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性

一般情况下,基坑围护是临时措施,地下室主体施工完成时围护体系即完成任务。与永久性结构相比临时结构的安全储备要求可小一些。基坑围护体系安全储备较小,因此具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。

2.基坑工程具有很强的区域性

岩土工程区域性强。岩主工程中的基坑工程区域性更强。如软粘土地基、砂土地基 、黄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。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的围护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行。外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。 

3.基坑工程具有很强的个性

基坑工程的围护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质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线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关。有时,保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此,对基坑工程进行分类、对围护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。本手册中有关这方面的介绍仅供读者参考,不能简单引用。读者应结合地区具体情况灵活应用。

4.基坑工程综合性强

基坑工程不仅需要岩土工程的知识,也需要结构工程的知识,作为一个围护体系的设计工程师,必须同时具备这两方面的知识。当然也可以依靠岩土工程师和结构工程师相互配合进行设计。

基坑工程涉及土力学中稳定、变形和渗流三个基本课题,三者融溶在一起,需要综合处理。有的基坑工程土压力引起围护结构的稳定性是主要矛盾,有的土中渗流引起流土破坏是主要矛盾,有的基坑周围地面变形量是主要矛盾。基坑工程区域性和个性强也表现在这一方面。

5.土压力特点

基坑围护结构都要承受土压力的作用。作用在挡土结构上的土压力是与挡十结构的位移有关的。静止土压力是指挡土结构物静止不动,土体处于弹性平衡状态时的土压力。主动土压力是当挡土结构物向离开土体方向偏移至挡土结构物后土体达到极限平衡状态时的土压力。被动土压力是当挡土结构物向土体方向偏移至挡土结构物前土体达到极限平衡状态时的土压力。基坑围护结构承受的土压力一般是介于主动土压力和静止土压力之间或介于被动土压力和静止土压力之间。

目前土压力理论还很不完善,静止土压力按经验确定或按半经验公式计算,主动十压力和被动土压力按库仑(1776)土压力理论或朗肯(1857)土压为理论计算,这些都出现在Terzaghi 有效应力原理问世之前。在考虑地下水对土压力的影响时,是采用水土压力分算,还是水土压力合算较符合实际情况,在学术界和工程界认识还不一致。各地制定的技术规范中规定也有差异。

另外,土具有蠕变性,作用在围护体系上的土压力还与作用时间有关。 

6.基坑工程具有较强的时空效应

基坑的深度和平面形状对基坑围护体系的稳定性和变形有较大影响,在基坑围护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。土体是蠕变体,特别是软粘土,具有较强的蠕变性。作用在围护结构上的土压力随时间变大,蠕变将使土体强度降低,将使土坡稳定性变小。基坑工程具有很强的时间效应。

7.基坑工程是系统工程

基坑工程主要包括围护体系设计及施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对围护体系是否成功产生重要影响。不合理的土方开挖方式 、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位,围护结构过大的变形,甚至引起围护体系失稳导致破坏。基坑工程是系统工程,在施工过程中应加强监测,力求实行信息化施工。

8.基坑工程的环境效应

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,对相邻建筑物 、构筑物及地下管线产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑物及地下管线的安全及正常使用。大量土方运输也将对交通产生影响。因此基坑工程的环境效应应给予重视。

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