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基坑工程特点及设计原则

22 2021-07-27 10:42:48

 基坑工程包括基坑的支护设计和施工,是综合性很强的一项工程。基坑的支护只是临时的,当施工完成以后就会拆去。基坑工程具有以下特点: 

1. 安全存储小,风险性较大

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,其结构在强度、防渗等方面的要求没有永久体系 高,故其安全存储小,风险性大。再加上业主方为了节约成本,会对设计方提 出不符合设计规范的要求,这样就会使得结构的安全性降低,所以进行基坑监 测是很有必要的。 

2. 区域性强,制约条件多 

基坑工程受工程地质和水文地质条件等因素的制约很大,在设计施工前须 充分考虑气候条件及水文地质条件。由于不同地区的地质条件不同,我们要因 地制宜。支护结构体系的设计和施工可以借鉴,但是不能一味的照搬。 基坑工程不仅受到地质条件的约束,还会受到相邻建筑物和复杂管线以及 周边环境等因素的影响,这些都会决定基坑工程的成败。基坑工程的设计和施工可以根据具体情况灵活处理,另外在考虑基坑工程的安全性时,还需考虑基坑工程的便捷性。 

3. 计算理论基础不完善 

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,人们对于 岩土力学性质的了解还不深入。在设计时往往采用库伦土压力理论计算或者经 验取值,然后再根据经验进行修正。我们在考虑地下水对土压力的影响时,是 采用合算还是分算更符合实际情况,人们的意见还不统一,故各个地方的规范 也不尽相同。 基坑工程具有时空效应,基坑的平面形状和深度对基坑支护体系的稳定性 有较大的影响。另外,土体的蠕变性对土压力和土的稳定性有不同程度的影响。 由于基坑计算理论尚不完善,造成了很多的不确定性,故要与基坑监测相互配 合作用。 

4. 环境问题 

基坑工程的开挖,对于基坑周围建筑物的土体变形和地下管线都会产生影 响。如果处理不好,可能会造成四周建筑产生裂缝或产生明显沉降等问题。基 坑工程产生的废水和噪声等问题,会对环境产生影响,大量的土方运输也会对交通产生影响。 基坑工程的设计内容包括:支护方案的选择、参数的确定、支护的结构强 度和变形验算、土体的稳定性验算、降水方案的选择、基坑开挖方案选择和监 测方案的选择等。我们在进行基坑工程的设计时,一般遵循以下原则: 

(1)安全性。首先要确保基坑边坡的稳定性,除了要满足支护结构本身的 强度、稳定性和变形外,还需要保证基坑四周建筑物的安全,在基坑施工过程 中对地下管线不出现挖断或者损坏的情况。 

(2)经济性。我们要能够在确保基坑安全的情况下,从工期、人材机的成 本以及环境保护等方面来确定出经济可靠的设计方案。 

(3)施工的便捷性。保证基坑经济安全的前提下,最大限度的保证施工方 便。 

(4)可持续发展性。基坑设计时需要考虑节能减排和对环境的影响等问题。 

(5)在保证安全经济的条件下,在设计中我们要尽量减少钢筋混凝土来进 行支撑,减少支撑拆除时对附近居民带来的噪声污染的问题,减少材料的浪费 和随意丢弃等问题。 

(6)根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)支护结构设计时采两 类:正常极限状态和承载能力极限状态。 

1)承载能力极限状态。支护结构达到最大承载力,过度变形不在适于继续承载或者支护结构及土体出现滑动失稳,或者地下水出现渗流情况,导致土体渗 透破坏。

2)正常使用极限状态。引起基坑四周建筑物、道路和地下管线等出现不同程度损坏,或者说已经影响了基坑周边环境的正常使用;地下水出现渗流现象影 响了主体地下结构的正常施工的情况;支护结构出现变形,影响地下结构的正常施工;地下水渗流或者地下水位出现下降,导致周围环境的损坏或影响它们正常使用土体的变形。

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