复杂基坑群施工过程危害防治探讨

2015-08-04 167 0

  目前,在我国用于各类用途的地下空间,已得到越来越广泛的应用,城市地下空间的开发已经成为城市未来的发展趋势,也是衡量现代化城市建设的重要标志。所以,地下空间的开发和利用是当前城市建设的一大重点。经过近几年的建设和发展,对地下空间的规划阶段逐渐成熟,地下空间的开发和利用实现了交通、娱乐和购物等使用功能的需求。因此出现了基坑施工阶段,复杂基坑群施工过程从此应运而生。
 
  一、复杂基坑群的概念
 
  复杂基坑群,就是由两个或两个以上的基坑组成的复杂基坑,复杂基坑组合形式通常表现为在空间上相邻、叠合,组成基坑群的单体基坑结构不同,开挖深度也不同。
 
  复杂基坑群作为目前国际性的发展趋势,越来越多的城市开始逐渐开发和利用地下空间,使其成为了一种新型的国土资源。在我国,由于土地资源被大面积开发和利用,因此其资源也越来越少,现代化城市的建设和规划考虑到了可持续发展的要求,使其越来越集约化,综合性建筑工程越来越多,然而这些综合性建筑工程大多是用来作为重要的交通枢纽和商业中心,所以,各种复杂基坑群应运而生[1]。
 
  复杂基坑群通常用于交通枢纽、与轨道交通工建的商业综合体等项目,这样的地下工程项目通常具有超大、群坑、抄身、多层次复合、坑中套坑及非对称等特征。
 
  在基坑群的组织形式上来看,可按照基坑群之间的位置关系,大体分为以下三种形式:(1)坑靠坑。其特点是子基坑相互间的间距很小,但不相连,围护结构不共用,因此相互间有着一定的影响。(2)坑连坑。其特点是子基坑之间完全相连,围护结构通常共用,基坑之间一般是相互联系的,所以在施工的时候,相互之间的影响比较大,其中围护结构共用的影响最大。(3)坑中坑。其特点是施工统一,但开挖的深度不一样,先对上部的大基坑进行开挖,之后再对下部的基坑开挖,下部的基坑开挖对上部基坑结构的维护和支撑有着很大影响。
 
  二、复杂基坑群施工过程危害分析
 
  复杂基坑群通常是由多个基坑通过相互连接的方式构成的。在基坑工程的施工过程中,不但需要考虑到单个基坑存在的风险,还要充分考虑到对周边环境的影响,子基坑的连续开挖会对外侧的土层结构造成不同程度的影响[2]。从影响程度较大的方面进行分析,总结出以下几个方面:(1)复杂基坑施工过程使基坑和周围土体形成了耦合叠加效应,其造成的危害主要体现在:对基坑围护体系的叠加作用危害;后续基坑开挖导致已建结构的破坏;对周围环境造成了影响。(2)坑靠坑形式复杂基坑群的危害主要体现在:对后续基坑开挖过程中,墙侧的基坑变形幅度加大,对另一侧也会造成影响;先施工基坑开挖对地表的沉降贡献为70%,后施工基坑会使其加大变形,总贡献为10%,剩下的后期沉降为20%。(3)后续基坑开挖对已建结构的影响主要体现在:后续基坑的开挖,对已建结构墙体受力造成影响;当一侧土体的开挖工程完成时,在开挖另一侧土体过程中,随着土体和维护结构之间的摩擦力越来越小,受浮力作用,已建结构会在一定程度上抬升。
 
  三、复杂基坑群施工过程危害防治措施
 
  1、开挖对围护的危害防治措施
 
  (1)技术措施
 
  群体基坑是由多和不同基坑构成的,在维护墙体的过程中,应选择有效的加固及补强等相关措施,以使施工范围的土体增加强度,有效减少基坑开挖引起的土体位移的现象发生。
 
  (2)施工措施
 
  在基坑开挖过程中严格按照相关规定,进行盆式挖土,合理分块和分层留土护壁,坚持限时开挖原则,保持土体的相对稳定[3]。另外,还需要加强施工人员之间的沟通,各个基坑之间尽量做到可以同步施工,以有效控制和减少向后施工造成的影响。
 
  2、保护周围环境的危害防治措施
 
  可以采取加固措施使坑底土体的强度有效提高,这样就会使其变形减小;为了有效控制和减少对周围地下管线、建筑物及道路的危害,在进行基坑开挖的过程中,有必要利用信息化的施工技术,在跟随每道工序的进展情况的基础上,对周围环境情况进行实施监测,以保证施工过程的安全性,并受有效控制。
 
  3、后续基坑开挖对已建结构危害的保护措施
 
  对于后续基坑开挖对已建结构造成的危害,其保护措施一般采用以下两种:(1)科学合理的组织筹划。对各个基坑施工的工序合理安排,尽量做到基坑之间可以进行同步开挖,以保证围合结构的两侧土体处在平衡状态。在群坑的施工中,难免会有工程结构不同,这些工程结构受基坑施工围护、布置及组织的影响,而难以实现同步施工。所以在基坑设计环节中,需要考虑到结构中衔接方面的各项要求,根据这些相关要求,合理设定并组织施工方案,使先后施工的结构衔接工作的质量得到保证;由于群坑施工面积在基坑中施工工期不同,在群体基坑的组织中受到一定制约。所以,在保证其安全的前提下,必须及时找到并掌握关键线路,并进行合理搭接从而有效实现工期目标。(2)在开挖面以下到墙趾这部分需要加固,以有效提高土体的强度,减小和防止墙体的隆起。
 
  4、复杂基坑群对相邻基坑的危害防治措施
 
  复杂基坑群相对相邻基坑的危害防治措施主要体现在以下三个内容:(1)对于大面积降水施工的复合基坑,采用“按需降水、动态反馈、内外结合、随挖随降”的降水技术,这样不但可以使复杂基坑群保证安全性,又可以有效地降低对周围环境的影响,其效果良好;(2)准对基坑共挖的问题,为了使基坑开挖对周围环境的影响降到最低,应严格遵循“先撑后挖、严禁超挖、开槽支撑、分层开挖”的原则,确保基坑共挖对周边环境的安全性,从而使施工效率有效提高;(3)结合复杂基坑实际情况进行开挖,使其施工工程达到了预期的目标,并为以后复杂基坑群施工工程提供了可行性参考[4]。
 
  结束语:
 
  本文通过对复杂基坑群施工过程危害的分析,从开挖对维护的危害、周围环境的危害、后续基坑开挖对已建结构的危害以及复杂基坑群对相邻基坑的危害四个方面提出了相应的防护措施。通过对复杂基坑群施工过程危害防治的进一步探讨,对其危害防治的措施正确的进行了验证。我国应对复杂基坑群施工过程危害的防治技术进一步研究,以促进我国科技更好的发展。
 
  参考文献:
 
  [1]赵琪.软土地条件下多层次复杂基坑群高效施工组织研究[J].建筑机械化,2012(2):64-67.
 
  [2]程建国,莫云,谢武军.环梁支撑在深基坑支护中的设计及应用[J].土工基础,2012(03):9-11.
 
  [3]凌辉.邻近既有地铁隧道的风井改建基坑工程设计[J].中国市政工程,2012(3):69-71.
 
  [4]申明亮,廖少明,邵伟.考虑内坑影响的坑中坑基坑被动土叠加算法[J].上海交通大学学报,2012(1):79-83.

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