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(石嘴山市星瀚集团城市投融资项目管理公司,宁夏石嘴1Ii
脯耍】基坑工程是一项特殊的工程,也是工程建设的重要组成部分和不可缺少的一环。土方开挖方法、监测毒应急措施旋基竣施工过程
中非常重要的三个环节。
p蝴】基境;工程施工;土方开挖
随着社会和经济的迅速发展,城市化进程的加快,兴建高层建筑、开发利用地下空间已成为城市建设中随处可见的工程项目。在这类工程项目实施过程中,基坑开挖是其中的必需环节。而基坑工程的施工又与一般的上部建筑工程和开挖较浅的天然基础工程施工不同,涉及到的影响因素较多,技术难题较多,因而施工更复杂、更容易出现质量和安全事故。基坑工程施工中一道很重要的工序是土方开挖,土方开挖将引起围护结构变形和基坑周围地面沉降,而开挖过程存在时间和空间效应问题。因此怎样进行土方开挖以保证基坑安全和基坑周围环境安全,同时又具有比铰合理的经济性能,是施工中必须要认真考虑的重要问题。
1时空效应与土方开挖
1.1基坑开挖的时空效应原理
土的流变规律决定了在长期受荷的条件下,强度随受荷历时的增长而降低。软粘土上述流变特性,因此,在基坑土方开挖过程中,每个分步开挖的空间尺寸和支护开挖部位墙体的暴露时间与墙体和土体的位移有着一定的相关性。软粘土的强度低、含水量高,有较大的流变性,围护结构位移在同一施工情况下随着基坑开挖暴露时间的延长而扩大;而基坑开挖越深,基坑一次开挖后围护结构暴露的范围越大,流变现象越明显。基坑工程的时空效应原理是根据土方开挖时基坑变形的时间和空间特点,充分发挥土体在一定时间、空间条件下的自身抗变形的能力,限制土体流变变形,从而达到控制基坑变形目的的~种理论。
12土方开挖方法
基坑工程的挖土方案,要根据基坑面积大小、围护结构型式、开挖深度和工程环境条件等因素而定。大体有以下四种可供选择:一是分层开挖,指一般适用于基坑较深,且不允许分块分段施工混凝土垫层的,或土质较软弱的基坑:二是分段开挖,是基坑开挖中常用的开挖方式,对于基坑周围环境复杂、土质较差或基坑开挖深浅不一,或基坑平面不规则的,为了加快支撑的形成,减少时效影响,都可采用这种方式;三是中心岛开挖,是指宜用于大型基坑,围护结构的支撑形成为角撑,环梁式或边析架式样,中间具有较大空间的一种情况;四是盆式开挖,中间开挖,周围四边留土坡最后挖除的方法称盆式开挖。这种挖土方法的优点是周边的土坡对围护结构有支撑作用,有利于减少围护结构的变形。缺点是大量土方不能直接外运,需要集中提升后装车外运。盆式挖土周边留置的土坡,其宽度和坡度大小均应通过稳定验算确定。
2监测及预警指标
监测是指基坑在开挖过程中,用仪器、设备等手段对围护结构、土体、周边建筑物、道路、地下设施等对象的位移、倾斜、压力、内力、裂缝、基底隆起以及底下水位变化等特征进行观测,并对观测结果进行分析、评价和反馈。基坑工程的监测既是检验设计正确性和促进理论发展的重要手段,又是指导正确施工,避免事故发生的必要措施。
2.1
基坑.监测的一些原则
第一,可靠性原则。可靠性是基坑监测中所要考虑的的最重要的原则,为了保证监测结果的可靠性,必须使用可靠的监测仪器工具和先进的测试技术。同时,应在监测期间采用切实有效的措施保护好测点。第二,多层次监测原则。由于变形量是基坑开挖过程中围护结构与土相互作用的直观反映,既是围护结构设计要求控制的指标又是各种突发事件发生的征兆表现,因而变形量是在监测时最重要的物理量,但也同时考虑其他物理量的监测。在检测
法上以仪器监测为主,同时也辅以巡检
目测。在测点覆盖上,应考虑分别在地表、土体内部及受影响建筑物及
2009年1月f
设施上内布置监测点,形成具有一定测点覆盖率的监测网。第三,重点监测关键区的原则。在不同的支护方法的不同部位,其稳定性是各不相同的。为了减少监测与施工之间的相互干扰,监测系统的安装和测读应尽量做到方便实用。
2.2.监棚1内容
基坑监测项目一般有以下几项:周围建筑物沉降和倾斜、周围地下管线的位移、土体侧向变形、墙顶水平位移、墙项沉降、锚杆拉力等方面的内容。在工程中选择以上监测项目时,应根据工程实际及环境需要而定。其中,墙顶水平位移的监测是必不可缺的,土体侧向变形监测一般也是必不可缺的,因为它们能综合反映基坑变形情况,直接地反馈基坑的安全度。从物理量来进行分类,以上监测项目可分为变形、压力和内力三种。在变形量监测项目中,墙顶水平位移和土体侧向变形的监测最为重要。在基坑工程施工过程中,弘须要防止出现承载能力极限状态和正常使用极限状态,当达到或超过这两类极限状态时,基坑周围的地面将出现较大的沉降,周围的建筑会出现裂缝,管道发生渗漏,基坑土体失稳、围护结构破坏,而在出现这些现象之前的一段时间内,基坑侧面的不同部位会出现较大的侧向变形,因此加强对侧向变形的监测,可
以预先知道将要发生的险隋,提前采取措施进行避免。
23监测时间和频率
基坑监测的一个重要目的是在土方开挖的全过程中,掌握监测对象的有关物理量的变化,以导施工,防止事故发生,因此监测工作应在土方开挖之时起开始,至土方回填完毕后结束。在这个时间范围内,各监测项目的监测时间间隔,即监测频率应根据工程情况确定,当监测指标超过规定数值或变化速率较大时,应加密监测次数,当有事故征兆时,
应连续进行监测。现行标准《建筑基坑工程技术规范》(YB90258—97)
给出了现场监测的时间间隔,应作为正常情况下监测频率的重要依据。
3应急措施
基坑工程施工中常出现的事故,经常是在已完成了桩基、围护结构和降水、止水等工序之后,正在开挖土方的过程中发生的,有的事故是在开挖已达到设计标高,暴露时间过长,由于时空效应和环境条件发生变化而造成的。当出现事故预兆时,就立即根据应急预案,对工程险情进行及时抢救,一般都可以避免事故的发生或进一步扩大。在基坑工程中常出现的事故有:围护结构失稳、水平位移过大、倾斜、折断、基底隆起、基坑渗流破坏、基坑突涌、周围地面及邻近建筑构塌陷、倾斜、开裂等等。针对这些问题应该有一定的应急对策。
4结语
可见,在基坑施工过程中,可能会出现荷载、施工条件变化等偶然因素作用,以及在围护体系中产生事先没有预计的不利效应等。因此,对基坑工程的施工过程必须进行监测,及时发现事故预兆,指导施工以保证基坑工程的安全、周围环境的安全和正常使用状态。在基坑工程施工出现险情时,应立即组织进行抢险。因此,为了体现快速反应的原则,不能在出现险情和事故后再来组织人员进行分析原因,制定抢救措施,而是应该在事先就考虑到可能会出现的各种险情后果,并预先制定好相应的应急措施和抢险物质材料,做到有备无患。
【参考文献】
11J1李作勤粘土圈结变形的时间性U】岩土工程学报.1992.
【2J贾坚欺土时空效应原理在基坑:1:程中的应用Ul地下空间与r程学报
2005.
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