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基坑工程设计安全要点

333 2021-10-18 10:06:04

基坑设计的内容

基坑设计要坚持安全、经济、方便施工的原则。

设计人员在掌握基坑工程要求(平面尺寸和深度等)、场地工程地质和水文地质条件、场地周边环境条件等资料后,应对影响基坑工程围护体系安全的主要矛盾作出分析。确定影响围护体系安全的主要矛盾是土压力还是渗流。

在基坑工程围护体系设计中,要重视围护体系失败或土方开挖造成周边地基变形对周边环境和工程施工造成的影响。当场地开阔、周边没有建(构)筑物和市政设施时,基坑围护体系主要是本身的稳定,可以允许围护结构及周边地基发生较大的变形。这种情况可按围护体系稳定性要求进行设计。当基坑周边有建(构)筑物和市政设施时,应对其重要性。对地基变形的适应能力进行分析,并提出基坑围护结构和地面沉降的允许值。在这种情况下,围护体系设计不仅要满足稳定性要求,还要满足变形要求,而且围护体系设计往往由变形控制。

在进行基坑工程设计之前,应收集下列资料∶

(1)岩土工程勘察报告;

(2)邻近建筑物和地下设施的类型、分布情况和结构质量的检测资料;

(3)边界线及用地红线范围图、邻近地下管线图、建筑总平面图、地下结构平面和剖面图等。

基坑工程的设计内容,一般应包括∶

(1)支护体系的方案比较和选型;

(2)支护结构的承载力和变形计算;

(3)基坑内外土体的稳定性验算;

(4)围护墙的抗渗验算;

(5)降水要求;

(6)确定挖土工况;

(7)确定环境保护的要求和监测内容等。

基坑设计问题

1.无证设计、越级设计、私人设计等,导致设计质量低劣,造成险情、事故。这些无证设计、越级设计、私人设计的产品,质量低劣,或一知半解,设计中出现一些原则性的错误,开工后险情环生,甚至造成事故;或过分保守,造成极大的浪费。另外,建筑设计与基坑工程设计分属两家,在设计思路、彼此协调、相互配合等方面造成不一致,给基坑工程带来不利影响。

2.盲目设计是造成基坑工程事故的又一重要原因。不进行地质勘察便进行设计,使得地基土参数选择不当,主动土压力计算值过低,被动土压力计算值过高,支护结构实际受力不安全,变形过大;或者,导致基坑降水、止水措施不利,造成经济损失。

3.不遵守相关规范的一系列规定,是造成基坑工程事故的常见原因。由于基坑工程涉及的专业面比较广,相关部分不以相关规范为准绳,造成各部分的可靠度相差过大。有的方面十分保守,而有的环节却十分薄弱。这样一来,实际上虽然浪费了材料,但事实上又非常危险,甚至造成事故。

4.支护方案的选择缺乏技术论证。建筑基坑支护方案的选择,取决于基坑开挖深度、地基土的物理力学性质、水文条件、周围环境(如相邻建筑物、构筑物的重要性,相邻道路、地下管道的限制程度等)、设计控制变形要求、施工设备能力、工期、造价以及支护结构受力特征等诸多因素。对大型基坑或复杂条件下的基坑支护方案,不能凭个别人有限的经验和片面的知识随意确定,要邀请有关专家进行技术论证。

5.设计荷载取值不当。土压力的计算是支护结构设计计算的前提,但是必须注意到,实际的土压力在基坑开挖到地下结构完工期间,不是一常不变的。当支护结构实际承受的主动土压力大于设计计算值时,支护结构产生较大的变形。

6. 土体强度指标选择失真。在缺乏试验数据的情况下,设计人员对地基土强度指标的选择过于冒险,脱离实际,导致支护结构安全系数过低。一些设计人员不管在什么条件下,选用土体的同样强度指标,在基坑支护设计中都用总应力法,使得计算结果与实际情况出入较大,造成基坑工程事故。

7.治理水的措施不利。深基坑工程中经常会遇到地下水, 为确保深基坑工程施工的正常进行,必须对地下水进行有效的治理。因此必须了解场地的地层岩性结构;查明含水层的厚度、渗透性和水量,研究地下水的性质、补给和排泄条件∶分析地下水的动态特性及其与区域地下水的关系;寻找人工降水的有利条件,从而制定出切实可行的最佳降水方案。

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