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基坑设计中的安 全问题

作者:点击:306 发布时间:2022-02-22

基坑设计中的安 全问题:

       基坑设计由于基坑现场地质条件复杂,设计人员应根据现场实际情况进行围护结构设计。如果围护结构设计不合理,存在设计缺 陷,必然会形成安 全风险。

基坑围护设计中存在需要注意的问题:

1)基坑设计中物理力学参数选择不当。深基坑支护结构承受的土壤压力直接影响其安 全,但由于地质条件多变复杂,难以准确计算出土压力,仍采用库仑公式或朗肯公式。土壤物理参数的选择是一个非常复杂的问题,特别是深基坑开挖后,含水量、内摩擦角和粘结力是可变值,难以准确计算支护结构的实际应力。在深基坑支护结构的设计中,如果不允许地基土的物理力学参数,将对设计结果产生很大的影响。同时,不同的施工工艺和支护结构形式对土壤物理力学参数的选择也有很大的影响。

2)开挖时,基坑的空间效应没有得到充分考虑。深基坑开挖中的大量测量数据表明,基坑周围对基坑的水平位移在中间较大,两侧较小,而深基坑边坡的不稳定往往发生在长边的中间位置,这足以表明深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是根据平面应变问题来处理的。对于一些细长的基坑,这种平面应变假设相对实用,而近似方形或长方形深基坑的误差相对较大。因此,在处理空间问题前,应根据平面应变假设进行适当调整,以满足开挖空间效应的要求。

3)基坑开挖前未详细了解基坑周边建筑物、地表水排放、地下管道分布、道路、车辆、行人等情况,方案设计仅考虑基坑本身的安 全,周边建筑物(结构)未采取相应的保护措施,不考虑上述因素在基坑上的附加荷载。

4)地下水处理措施不当,未采取有 效措施减少排水或止水、排水、减少、截止、止水方法不合适,特别是在无粘性十基坑工程中,水控制是基坑施工的重 点,应采取合理有 效的水控制方案,避免降水措施不当,导致基坑开挖地面局部坍塌,围护结构和周围建筑不同程度损坏。

5)设计深 度与实际开挖深 度不一致。这是实际工作中经常遇到的情况。由于基础结构图纸未完全提供或基础结构设计变化,承台和电梯井的开挖深 度估计不足,实际开挖误差可能达到1.0m,有时更多,特别是基础承台分布密集,实际开挖需要大面积开挖到承台底部,额外的开挖深 度对基坑的稳定性至关重要,必 须引起围护设计单位的注意。例如,在基坑工程中,采用重力挡土墙围护,土壤为淤泥粘土,含水量高,呈流形状态。由于施工单位工期预算紧张,与结构设计单位沟通后确定开挖深 度。设计图纸中的电梯井比原估计的深 度为1.2m。当基坑大面积开挖到垫层时,基坑稳定。当开挖坑中间的电梯井基础时,基坑东侧不稳定,坑壁塌陷。经现场勘察,弧滑表面通过挡土墙底部滑动,滑出电梯井开挖。弧滑半径大,是电梯井土方开挖造成的。另一个例子是海珠城广场一个基坑的倒塌事故。原设计四层基坑深 度为17m,后开挖成五层基坑深 度为20.3m。挖孔桩变成吊脚桩,不能起到围护挡土的作用。而且基坑支护结构的服务寿命为一年。实际上,从开挖到事故已经近三年了,导致基坑倒塌。基坑倒塌前一小时,施工单位测量的挡土桩和钢管内支撑部分位移为4cm。监测单位在倒塌前两天测量的基坑南侧喷锚支护部分位移近15cm。

6)水土分算与水土分算。水土合算一般适用于粘土。当土层为砂土和粉土时,应根据施工时间长短进行综合判断。一般来说,施工时间越慢,工期越长,按水土分算更合理。


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