? 摘要:隨著國家經(jīng)濟高速增長,城市建設步伐的不斷加快,建筑越建越高,基坑也越來越深。在建筑施工中,已經(jīng)出現(xiàn)了許多的事故,因而需要對這一系列的事故及時進行分析,找出原因并提出相應的解決辦法和施工管理對策。
??? 關鍵詞:深基坑開挖;邊坡支護;安全;現(xiàn)狀;管理
??????? 1. 概述
??????? 隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化進程的加快,人類對住房的要求也越來越高,而隨著土地資源的日益減少,住房日益緊張,人類只能向天上和地下發(fā)展,因此,房屋建筑的層數(shù)越建越高,高層、超高層的建筑如雨后春筍般拔地而起,而隨之相對的地基也越建越深,這無疑將會對深基坑施工安全提出越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。基坑邊坡支護不僅要保證在基坑內(nèi)操作的人員能正常、安全地作業(yè),而且也要保證自身的生命安全。而近年來由于深基坑而引起的坍塌事故時常發(fā)生,造成了嚴重的經(jīng)濟損失及人員傷亡,同時也為了防止基底及坑外土體移動。因此,施工單位迫切需要解決的問題是:如何以較低的經(jīng)濟代價,在較短時間內(nèi)實現(xiàn)深基坑土方開挖的安全施工;加快深基坑邊坡支護技術的開發(fā)和應用,為大規(guī)模地下工程施工提供新的技術和安全保障。
??????? 2. 合理設計支護的意義
??????? 在實際的工程施工中我們發(fā)現(xiàn),深基坑開挖和開挖后的施工還存在著基坑邊坡土方易失穩(wěn)的現(xiàn)象,通過分析其成因,大概有這么幾個原因:“(1)對有豐富的地表水,同時地下水水位較高的土層實施基坑開挖,沒有進行有效的降、排水措施,導致受到地表水以及地下水的影響出現(xiàn)土體濕化,內(nèi)聚力降低的現(xiàn)象;(2)開挖基坑過深,但是放坡偏少,開挖不同土層時,沒有注意到不同土層的特性不同,沒有對不同的土層放成不同的坡度;(3)雖然實施了邊坡支護,不過選擇措施不合適,不能滿足現(xiàn)場和設計的要求,支護沒有起到相應的作用;(4)如果基坑坡頂存在太大的堆載,附近有動荷載,容易導致坡體內(nèi)剪切應力增大而出現(xiàn)土方失穩(wěn)。不過不管什么原因一旦導致深基坑邊坡土失穩(wěn), 將造成局部或大面積塌陷、滑塌, 使地基土層受到擾動, 承載力降低, 施工困難, 甚至影響到周邊建筑物和設施的安全。但由于考慮到基坑支護是臨時性結構, 因此, 必須對基坑邊坡進行具體分析,采取經(jīng)濟且合理的支護措施。”[2]
??? 基坑支護是建筑環(huán)節(jié)中最基礎也是最重要的環(huán)節(jié)之一,是工程施工中的重要組成部分之一,要求具有安全性、可靠性和經(jīng)濟性。由于基坑支護工程屬于臨時性的工程,起初并沒有引起巖土工程師們的足夠重視,國內(nèi)外發(fā)生了很多工程事故,尤在建筑物及地下設施密集的地區(qū),因基坑工程事故引發(fā)的后果將十分嚴重,這才引起人們的足夠重視和關注。
??????? 3. 深基坑工程的特點及現(xiàn)狀
??????? 3.1 基坑越挖越深。因為土地資源越來越緊張,而為了住房寬敞、舒適,人類不得不向天上和地下發(fā)展,房屋的層數(shù)越建越高,高層、超高層的建筑如雨后春筍般拔地而起,而隨之相對的地基也越建越深在大城市尤為突出。
??????? 3.2 建筑地基地質條件越來越差。由于地下水位下降,引起地面沉降;人類生活垃圾的掩埋及土地的不合理運用,導致地質環(huán)境變差,這一點在某些沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)較為突出。
??????? 3.3 基坑周圍環(huán)境復雜。深基坑工程大多處于城市中重要的位置,且處于繁華地帶,周圍建筑眾多,且臨近重要的建筑物,基坑周圍場地狹窄對基坑本身的邊坡穩(wěn)定和鄰近建筑物的安全要求極為嚴格;如果相鄰場地也有深基坑工程施工,則兩者之間相互影響與相互制約,更增添了協(xié)調工作的難度。
??????? 3.3 “基坑支護方法眾多。諸如人工挖孔樁、樁錨、內(nèi)支撐、擋土墻、噴錨支護、樁基直立護坡預制樁、深層攪拌樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻、錨釘墻等。
??????? 3.4 由于建筑物日漸趨向高層化,與之相適應的基坑工程隨之向大深度、大跨度和大面積方向發(fā)展,無疑將會對深基坑邊坡支護工程的施工安全帶來較大的難度?!盵12]
??????? 3.5 深基坑工程施工周期相對較長,從開挖到基坑挖好和驗收,通常需經(jīng)歷數(shù)月,在此期間,降雨、基坑周邊堆土堆料、施工機械振動等不利因素侵擾,影響基坑邊坡穩(wěn)定。
??????? 3.6 “深基坑工程具有較強的地域特點,不同的地域有不同的地質、水文條件,就是同一城市,區(qū)段不同,水文、地質條件也在作深基坑邊坡支護工程設計和施工時,務必根據(jù)當?shù)氐牡刭|、水文條件和擬建工程周邊建筑物及地下管線等具體情況,認真、細致地確定其支護形式,并精心設計、施工?!?br />
??????? 3.7 “由于深基坑工程包括基坑邊坡支護系統(tǒng)的設計和施工以及土方開挖兩大分項工程,土方開挖的施工組織設計是否科學、合理,將會對支護系統(tǒng)是否成功產(chǎn)生重要影響。不少工程案例表明:不合理的土方開挖順序、方法和速度,可能會導致主體結構基礎位移或支護系統(tǒng)變形過大,最終引起支護系統(tǒng)失穩(wěn)破壞。因此有較大差異?!?,
??? 4. 深基坑支護工程施工中存在的問題
??? 4.1 “基坑邊坡坍塌?;舆吰绿鷷r原有土體的平衡遭受破壞,土體沿脊滑動面滑動,使坑頂塌陷,坑底變形隆起,導致持力層土體失穩(wěn),降低周圍附近持力層承載力,尤其是軟土,一經(jīng)擾動,強度將大幅下降。這種情況一般發(fā)生在基坑施工階段和基坑支護施工剛結束不久。
??????? 4.2 邊坡水平位移較大。一些基坑邊坡水平位移較大,并且經(jīng)監(jiān)測,水平位移還在繼續(xù)增大。
??? 4.3 附近建筑物變形。在城市建設中,很多基坑緊鄰建筑物,處理稍有不當,附近建筑物就極易變形。一般來說,建筑物變形都是其地基沉降引起的。建筑物出現(xiàn)較大變形后,不僅危及樓上的居民或工作人員的安全,而且也對在施的工程造成威脅,使得工程難以繼續(xù)進行下去。