12.1.1 概述
基坑支護結構大多為臨時性結構,其作用僅是在基坑開挖和地下結構施工期間保證基坑周邊即有建筑物、道路、地下管線等環(huán)境的安全和本工程地下室施工的進行,其有效使用期一般在一年左右。個別情況下支護結構也可同時兼做地下室結構的組成部分,成為永久性結構。作為臨時性結構,容易忽視它的重要性,認為一旦地下室建起來后支護結構就沒有用了,往往把它看做施工臨時措施而不情愿投入太多資金。為了省錢寧愿在短期內冒風險,報有僥幸心理??墒腔又ёo工程一旦出現(xiàn)工程事故,處理起來十分困難,造成的危害面一般也較大,常會產(chǎn)生對第三者的侵害,處理事故的費用和經(jīng)濟損失比節(jié)省下來的支護工程費用大的很多,這方面的慘痛教訓是很多的。
【例題1】某工程基坑采用樁錨支護結構,其作用是( )。
A、保證基坑周邊土體在基礎施工前不滑坡;
B、基礎施工期有效降低地下水位;
C、在基坑開挖和地下結構施工期間保證基坑周邊環(huán)境的安全和本工程地下室施工的進行;
D、A+B+C;答案:C
基坑支護技術是巖土力學問題與結構力學問題的結合,因而對從事基坑支護工程的人員的業(yè)務知識水平要求較高,工程技術人員即要有豐富的巖土力學專業(yè)知識和經(jīng)驗,又要有一定的結構專業(yè)的知識和經(jīng)驗,只具備一方面知識和經(jīng)驗是不行的。同時,支護設計與施工方法密不可分,支護方案的選擇受地域地質條件影響很大,因此需要具有相當豐富的施工經(jīng)驗和對當?shù)氐刭|情況的深入了解。另外,基坑支護工程的地域性很強,特別是不同地質條件對支護結構形式,支護結構的規(guī)模影響很大,應積極調研和吸取當?shù)叵囝愃乒こ坛晒εc失敗的經(jīng)驗教訓,既要吸取相類似工程好的經(jīng)驗和做法,也要防止在地質條件和其他條件不同的情況下盲目照搬。
【例題2】對從事基坑支護工程的技術人員的業(yè)務知識水平要求較高,要求具有( )方面的知識和經(jīng)驗。
A、結構力學專業(yè);
B、工程流體力學專業(yè);
C、巖土力學專業(yè);
D、材料力學專業(yè);
答案:A、C
隨著城市建設的加速發(fā)展,房屋密集度越來越高,舊城改造新建樓房也是見縫插針,常常缺乏舊有市政地下管線、地下設施的檔案資料,不易查找。而基坑支護工程又受周邊建筑和地下設施的影響很大,往往這些情況在支護結構設計施工和基坑開挖前無法準確查明,有時場區(qū)內勘察鉆孔也無法探明局部特殊的地質情況或不能準確反映場地周邊的地質差異。這些因素給基坑支護結構方案制定和設計施工帶來了很大難度和設計條件的不確定性。在基坑支護結構施工或基坑開挖過程中,有些事先不明、無法預料的周邊條件和地質條件的變化會使基坑支護工程出現(xiàn)突發(fā)的、使人措手不及的工程事故,甚至造成災難性后果。
由于上述這些特點,基坑支護工程在地基基礎工程范圍事故頻繁發(fā)生,從20世紀80年代至今,在全國各大城市的建筑工程中,每年都會有為數(shù)不少的基坑出現(xiàn)較嚴重的工程事故,給國家和單位造成了巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響?;又ёo工程的風險極大,應引起有關部門、單位和管理技術人員的高度重視。
隨著國內基坑支護工程的普遍發(fā)展和日益增多,這方面的設計、施工、監(jiān)理和質檢的經(jīng)驗不斷積累和逐漸成熟,同時也伴隨著本領域發(fā)展過程中諸多的工程事故的發(fā)生和失敗的教訓,這些經(jīng)驗和教訓促進了行業(yè)和地區(qū)對基坑支護工程項目的管理日趨完善,國家和地區(qū)相繼出臺了一些關于基坑支護工程的規(guī)范、規(guī)程和工程管理的有關規(guī)定等法律、法規(guī)文件。
《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJl20—99)結合我國百余項工程對支護結構計算方法進行了研究、分析?!兑?guī)程》包括了我國現(xiàn)有大部分基坑支護形式的有關勘察、設計、施工、檢測內容;嚴格規(guī)定了各種支護形式的適用條件;《規(guī)程》采用極限狀態(tài)法,分項系數(shù)表達式;明確了基坑開挖、基坑支護工程監(jiān)測和支護結構質量檢測手段的有關規(guī)定。該《規(guī)程》的施行,有助于防止因設計、施工、檢測和監(jiān)測的不周而造成的安全事故與經(jīng)濟損失,也有助于避免因設計不合理而造成的投資浪費。
2 影響基坑支護結構選型和設計施工的主要因素
(1)工程地質和水文地質條件
地質勘察單位在現(xiàn)場勘察、室內試驗和編制勘察報告工作中,除滿足主體結構的勘察要求外,還應針對基坑支護工程的特殊要求進行勘察工作。
勘察范圍應根據(jù)開挖深度及場地的巖土工程條件確定,除環(huán)境限制無法實施外,應在開挖邊界外按開挖深度的1~2范圍內布置勘探點,軟土層的勘察范圍應更大。當開挖邊界外無法布置勘探點時,應通過調查取得相應地質資料。
根據(jù)基坑支護結構設計的要求,一般勘察孔深度應為基坑深度的兩倍以上,遇有軟土地層應穿越軟土層,當?shù)貙臃植季鶆驎r,勘探點間距一般可在15~30m之間。地層變化起伏較大時,則應增密勘探點,以查明土層分布規(guī)律。
基坑支護結構大多為臨時性結構,其作用僅是在基坑開挖和地下結構施工期間保證基坑周邊即有建筑物、道路、地下管線等環(huán)境的安全和本工程地下室施工的進行,其有效使用期一般在一年左右。個別情況下支護結構也可同時兼做地下室結構的組成部分,成為永久性結構。作為臨時性結構,容易忽視它的重要性,認為一旦地下室建起來后支護結構就沒有用了,往往把它看做施工臨時措施而不情愿投入太多資金。為了省錢寧愿在短期內冒風險,報有僥幸心理??墒腔又ёo工程一旦出現(xiàn)工程事故,處理起來十分困難,造成的危害面一般也較大,常會產(chǎn)生對第三者的侵害,處理事故的費用和經(jīng)濟損失比節(jié)省下來的支護工程費用大的很多,這方面的慘痛教訓是很多的。
【例題1】某工程基坑采用樁錨支護結構,其作用是( )。
A、保證基坑周邊土體在基礎施工前不滑坡;
B、基礎施工期有效降低地下水位;
C、在基坑開挖和地下結構施工期間保證基坑周邊環(huán)境的安全和本工程地下室施工的進行;
D、A+B+C;答案:C
基坑支護技術是巖土力學問題與結構力學問題的結合,因而對從事基坑支護工程的人員的業(yè)務知識水平要求較高,工程技術人員即要有豐富的巖土力學專業(yè)知識和經(jīng)驗,又要有一定的結構專業(yè)的知識和經(jīng)驗,只具備一方面知識和經(jīng)驗是不行的。同時,支護設計與施工方法密不可分,支護方案的選擇受地域地質條件影響很大,因此需要具有相當豐富的施工經(jīng)驗和對當?shù)氐刭|情況的深入了解。另外,基坑支護工程的地域性很強,特別是不同地質條件對支護結構形式,支護結構的規(guī)模影響很大,應積極調研和吸取當?shù)叵囝愃乒こ坛晒εc失敗的經(jīng)驗教訓,既要吸取相類似工程好的經(jīng)驗和做法,也要防止在地質條件和其他條件不同的情況下盲目照搬。
【例題2】對從事基坑支護工程的技術人員的業(yè)務知識水平要求較高,要求具有( )方面的知識和經(jīng)驗。
A、結構力學專業(yè);
B、工程流體力學專業(yè);
C、巖土力學專業(yè);
D、材料力學專業(yè);
答案:A、C
隨著城市建設的加速發(fā)展,房屋密集度越來越高,舊城改造新建樓房也是見縫插針,常常缺乏舊有市政地下管線、地下設施的檔案資料,不易查找。而基坑支護工程又受周邊建筑和地下設施的影響很大,往往這些情況在支護結構設計施工和基坑開挖前無法準確查明,有時場區(qū)內勘察鉆孔也無法探明局部特殊的地質情況或不能準確反映場地周邊的地質差異。這些因素給基坑支護結構方案制定和設計施工帶來了很大難度和設計條件的不確定性。在基坑支護結構施工或基坑開挖過程中,有些事先不明、無法預料的周邊條件和地質條件的變化會使基坑支護工程出現(xiàn)突發(fā)的、使人措手不及的工程事故,甚至造成災難性后果。
由于上述這些特點,基坑支護工程在地基基礎工程范圍事故頻繁發(fā)生,從20世紀80年代至今,在全國各大城市的建筑工程中,每年都會有為數(shù)不少的基坑出現(xiàn)較嚴重的工程事故,給國家和單位造成了巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響?;又ёo工程的風險極大,應引起有關部門、單位和管理技術人員的高度重視。
隨著國內基坑支護工程的普遍發(fā)展和日益增多,這方面的設計、施工、監(jiān)理和質檢的經(jīng)驗不斷積累和逐漸成熟,同時也伴隨著本領域發(fā)展過程中諸多的工程事故的發(fā)生和失敗的教訓,這些經(jīng)驗和教訓促進了行業(yè)和地區(qū)對基坑支護工程項目的管理日趨完善,國家和地區(qū)相繼出臺了一些關于基坑支護工程的規(guī)范、規(guī)程和工程管理的有關規(guī)定等法律、法規(guī)文件。
《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJl20—99)結合我國百余項工程對支護結構計算方法進行了研究、分析?!兑?guī)程》包括了我國現(xiàn)有大部分基坑支護形式的有關勘察、設計、施工、檢測內容;嚴格規(guī)定了各種支護形式的適用條件;《規(guī)程》采用極限狀態(tài)法,分項系數(shù)表達式;明確了基坑開挖、基坑支護工程監(jiān)測和支護結構質量檢測手段的有關規(guī)定。該《規(guī)程》的施行,有助于防止因設計、施工、檢測和監(jiān)測的不周而造成的安全事故與經(jīng)濟損失,也有助于避免因設計不合理而造成的投資浪費。
2 影響基坑支護結構選型和設計施工的主要因素
(1)工程地質和水文地質條件
地質勘察單位在現(xiàn)場勘察、室內試驗和編制勘察報告工作中,除滿足主體結構的勘察要求外,還應針對基坑支護工程的特殊要求進行勘察工作。
勘察范圍應根據(jù)開挖深度及場地的巖土工程條件確定,除環(huán)境限制無法實施外,應在開挖邊界外按開挖深度的1~2范圍內布置勘探點,軟土層的勘察范圍應更大。當開挖邊界外無法布置勘探點時,應通過調查取得相應地質資料。
根據(jù)基坑支護結構設計的要求,一般勘察孔深度應為基坑深度的兩倍以上,遇有軟土地層應穿越軟土層,當?shù)貙臃植季鶆驎r,勘探點間距一般可在15~30m之間。地層變化起伏較大時,則應增密勘探點,以查明土層分布規(guī)律。