基坑的特点以及基坑支护结构的设计分析

发表时间:2020/9/16   来源:《城镇建设》2020年16期   作者:商晓
[导读] 随着建筑行业的不断发展,建筑规模和建筑类型均发生了较大的变化

         商晓
         武汉地铁集团有限公司  湖北武汉  430030
         摘要:随着建筑行业的不断发展,建筑规模和建筑类型均发生了较大的变化,这给基坑支护结构设计工作提出了更高的要求。基于此,本文对基坑的特点进行调查,重点分析基坑支护结构的具体设计,以供相关人员参考。
         关键词:基坑;支护结构;安全性

         引言:基坑作为一项系统性工程,涉及了大量学科内容。在开展基坑的施工作业时,不仅要注重其经济性,还要注重其安全性。尤其对于结构特殊的建筑以及高层建筑,基坑的稳定性十分重要。因此,分析基坑的支护结构设计是十分必要的。
1.分析基坑的特点
         由于基坑涉及的内容较多,导致施工人员需要根据不同的施工条件对基坑的支护结构进行设计。从目前来看,基坑的特点如下:第一,基坑具有临时性的特点。基坑的临时性主要体现在支护结构上。支护结构主要就是对基坑结构进行支撑,使施工人员能够顺利开展基坑相关作业。但是,基坑支护结构也是由时间限制的,一般是一年到两年左右,因此,为提高施工安全性,需要对其进行定期监测,确保其稳固性。
         第二,基坑具有较为明显的区域特点。对于基坑结构而言,由于施工环境的差异,基坑的设计也存在不同,所以,具有鲜明的区域特点。在开展基坑作业前,施工人员需要对施工场地的地质、地下水以及周围环境进行科学、全面的勘查,并根据最终的勘查结果规划施工方案。由于没有完全相同的地质条件,也就无法套用施工方案,因此,基坑具有明显的区域特点。
         第三,基坑极易受到周边环境的影响。周边环境主要指的是施工场地周围的建筑群以及地下水资源、各个地下管线等。因此,基坑的施工作业复杂系数较高,一旦忽略其中一个环境因素,就会影响施工作业的有序展开,甚至形成地面沉降或是隆起等严重后果。
         第四,基坑极易受到时间和空间的影响。若是基坑开挖完毕后,暴露时间过长,会直接影响到基坑的稳定性。与此同时,若是未能把控好基坑开挖的流程、深度等,会改变土体的受力情况,出现新的应力。因此,时间和空间也会对基坑造成影响,降低其稳定性。
         第五,基坑具有综合性的特点。如上所述,基坑涉及到的内容较多,这些内容基本分属于不同领域,并不能依靠单一的学科或是知识技能体系可以解决的。例如工程地质学、力学以及结构学等。因此,基坑对于专业人员的素质要求极高,不仅要具备相关的知识和技能,还能够根据不同的情况制定相应的解决措施。
         第六,基坑还具有施工难度系数高的特点。一般情况下,基坑的施工场所会选在建筑较多的区域,这极大的提高了基坑的施工难度。

这主要是因为周边的建筑越多,地下的管线以及地下结构特点就越复杂,而在基坑施工过程中,不能对其造成影响,这导致基坑施工难度的上升。从基坑事故来看,大部分均是因为基坑出现坍塌情况进而导致施工场地周围的沉降过大,对地下管线以及结构造成影响,进而威胁到施工人员的生命安全,形成较大的经济损失。
         第七,基坑施工具有信息化程度要求高的特点。经相关数据调查结果表明,大部分的基坑施工事故均是因为在开展施工作业前,相关人员未对基坑进行科学、全面的监测,进而引发安全事故。因此,对于基坑作业而言,信息化十分重要。通过对基坑进行监测,能够及时发现基坑的隐性威胁,从而制定科学的解决方案进行处理,提高后续施工的安全性和顺利性[1]。
2.分析基坑支护结构的设计
         第一,基坑支护结构计算。基坑支护结构计算主要是为了提高设计的科学性和合理性,为施工人员的生命安全提供切实保障。首先,掌握基坑工况。在开展基坑支护结构的设计工作前,设计人员应实地勘察施工场地,掌握具体工况。其次,计算基坑的整体稳定性。一般情况下,采用的计算方法时瑞典条分法。通过仔细测量土条宽度,并应用应力法对边坡的应力情况进行确定。最后,通过相应技术软件对地表沉降量进行计算。
         第二,对基坑进行全面、科学的监测工作。该环节主要是为了把握基坑的各项具体数据,并将其与之前设计的预先值进行比较,判断其匹配度,进而提高基坑支护结构设计的合理性和有效性,为施工人员的生命安全提供保障。监测工作的内容包括:基坑支护结构的水平位移和竖向位移、基坑支护结构呈现出的内力、支护结构水平位移的具体情况、基坑支护结构周围线路的沉降情况以及施工场地附近建筑以及道路的沉降状况。除此之外,施工人员还需要对监测地点进行科学选择。一般情况下,监测地点的变化应与监测重点的变化相统一,进而提高各项数据监测的科学性和合理性。例如,在监测基坑支护结构的水平位移以及竖向位移时,一般应将监测地点选择在基坑的周围,且严格把控监测距离的控制,提高监测结果的准确性。或是在对沉降情况进行监测时,最好将监测地点选取在周围的土层上,同样要把控好监测距离。在对基坑周围的管道线路进行监测时,监测地点最好选取在管线的管节或是较为容易破碎的管线上,提高监测工作的有效性。除此之外,对于基坑支护结构的设计工作而言,监测工作应贯穿其始终,进而提高设计的科学性和合理性。
         另外,若是在监测过程中出现以下情况,需要立刻停止施工作业,采取相应的加固措施对基坑支护结构进行加固,并进行报警处理。情况如下:①当检测次数与监测警报值的累计值相同时,需要立刻停止施工作业;②当基坑周围或是基坑的支护结构旁边出现流砂,需要立即停止施工作业,并进行报警;③当基坑支护结构变形或是锚杆变形,需要停止施工;④若是基坑施工场地周围的建筑或是道路表面出现裂缝或是变形的情况,施工人员需要立即停止作业,并对支护结构进行加固处理,立即报警;⑤若是基坑周围的地下管道上出现裂缝时,需要停止施工,并联系技术人员研究解决方案;⑥若是出现其他异常情况,施工人员可凭借自身经验决定是否停止施工[2]。
结论:综上所述,基坑支护结构对于建筑工程具有极强的现实意义。因此,相关单位以及企业应研究、把握基坑的特点,并在设计基坑支护结构时,切实考虑到施工场所的具体情况以及工程需要,进而设计出科学的基坑支护结构,促进基坑工作的有序展开。
参考文献:
[1]王旻,邓卫平,张静.探讨建筑工程中深基坑支护施工技术的应用[J].四川水泥,2020(07):157+159.
[2]王永玲.河南舞阳某工程深基坑支护设计措施研究[J].矿产勘查,2019,10(11):2856-2861.
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