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深基坑工程事故的建議及對策
1、堅持分層分段開挖與支護的原則
一般情況下,邊坡破壞有一個從局部開始,逐漸擴大的過程。首先產生局部破壞的部位為突破點。當某部位土體應力達到或超過其強度時,突破點開始破壞,并引起周圍土體力學性質的變化和臨近部位應力的升值,使破壞面擴大。城市高層建筑的發(fā)展,使基坑深度日益增大,邊坡也越來越陡立(一般在80~90°)。目前各種邊坡穩(wěn)定的理論計算模式都是在60°左右建立的,與陡立邊坡的初始受力狀態(tài)有較大差異。邊坡開挖后,破壞了原自然土體的三向受力狀態(tài),在開挖面附近產生一個高能區(qū)。其中一部分能量傳給周圍土體,一部就成為使土體變形的動力。對近于直立的邊坡,若一次開挖深度太大,積聚的能量就很大,有可能成為破壞的突破點而產生塌方。所以施工中必須控制開挖面的長度與深度,并進行快速支護,使支護盡早發(fā)揮效能,達到控制和消滅破壞突破點的目的。分層分段開挖并支護有利于邊坡能量的釋放。前期開挖掘層段的能量有一部分通過錨體傳到土層較深部位,有一部分受已施工面板影響留在坡面淺層部位。當下一層段開挖后,就被后期開挖段吸收并釋放。因此,分層分段開挖并支護的施工方也是一個能量釋放的過程,最后總的開挖能量留在坡面的較少,這對整個破面的穩(wěn)定是有利的。
邊坡層段開挖的大小應作為設計的重要內容,在分析土體力學性能、地下水和邊坡附加荷載分布的基礎上預測突破點可能產生的部位,這是劃分層段的重要依據。據此繪出每一坡面的層段開挖圖,作為施工依據,并在施工中根據具體情況進行調整。
2、信息反饋是基坑施工的重要組成部分
所謂施工過程中的信息反饋基本上指兩方面:一是指坡面開挖過程中對暴露出來的地質構造、地下水分布的變化及未知地下建筑物的信息反饋;二是指施工過程中對邊坡位移及應力監(jiān)測的信息反饋。其中,施工中發(fā)生側移有以下原因:(1)土力學的模糊性:土的層面結構多變,影響因素多,物理力學性能分散性大。其結構計算原理及各種參數取值有較大的模糊性,不可能一次計算到位。(2)外力作用下的變形。(3)施工階段的不穩(wěn)定性。
3、支護結構的革新
?。?)從結構受力改變結構形式。閉合拱圈擋土、連拱式基坑支護,都是將平面結構改變?yōu)榭臻g支護結構,利用拱的作用,一方面減小土對樁的側向壓力,另一方面將結構受彎變?yōu)楣叭κ軌?,充分發(fā)揮混凝土的受壓特性,降低了工程費用。
?。?)從施工方上改變。樁墻合一地下室逆作,是將基坑支護樁和地下室墻合在一起,將地下室的梁板作為支護,從地下室頂往下施工,地下室外墻也施工。它的優(yōu)點是節(jié)約投資,在地下水豐富、不易降低水位地區(qū),尚須作防水帷幕。
?。?)發(fā)展新的支護方。近年來,噴錨網支護、錨釘墻在工程中得到應用,并顯示了顯著的經濟效益。它不要一根樁、一塊板、一根管、一根撐,完全拋棄了傳統(tǒng)及其被動支護概念,以盡可能保持、顯著提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學強度,變土體荷載為支護結構體系的一部分。它主動支護土體,并與土體共同工作,具有施工簡便、快速、及時、機動、靈活、適用性強、隨挖隨支、挖完支完、安全經濟等特點。其工期一般比傳統(tǒng)短30~60天以上,工程造價低10%~30%.支護最大垂直坑深18m,建筑淤泥基坑深達10m.
4、進一步研究基坑支護理論
可以看到,隨著國民經濟的飛速發(fā)展和城市現(xiàn)代化的進程,基坑工程的可靠性成為高層建筑亟待解決的問題。因此進一步探討基坑支護的方和計算理論,尤其是新型支護方的計算理論,乃為工程實際所急需。如噴錨網支護、錨釘墻。
5、探討基坑護壁搶險技術
如前所述,基坑工程的破壞率較高。因此,配合施工過程的監(jiān)測與信息反饋技術,進行基坑護壁搶險技術的探討非常必要。目前,發(fā)現(xiàn)基坑護壁失效,采用的方是停止開挖或回填土方等,收效甚微。因此在支護設計或確定施工方案時,就必須考慮基坑護壁的搶險措施。如基坑護壁帷幕漏水化學灌漿搶險技術,具有簡單、經濟。快速和有效的特點,是目前基坑漏水涌砂最好的搶險補救方。
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