文獻(xiàn)綜述報(bào)告--深基坑工程的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)-全文預(yù)覽
【正文】 著工程實(shí)踐不斷提高的學(xué)科。大量的高層建筑都有13層的地下室，基坑開挖深度通常為615m。許多科學(xué)家稱“21世紀(jì)是地下空間開發(fā)利用的世紀(jì)”，并預(yù)測(cè)21世紀(jì)末將有三分之一的世界人口生活在地下空間是并不夸張的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1980年至1989年10間，我國(guó)新建高層建筑1000余棟；1990年至1991的兩年間，新建高層建筑1000余棟，1992年一年就新建高層建筑1000余棟。20世紀(jì)90年代以來(lái)，在我國(guó)改革開放和國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)的形勢(shì)下，全國(guó)工程建設(shè)亦突飛猛進(jìn)，高層建筑如雨后春筍般迅速發(fā)展，促進(jìn)了建筑科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和施工技術(shù)、施工機(jī)械和建筑材料的更新與發(fā)展[1]。事實(shí)上，人類土木工程的頻繁活動(dòng)促進(jìn)了基坑工程的發(fā)展。深基坑工程在我國(guó)廣泛應(yīng)用與研究開始于80年代初。由上述可見，我國(guó)人口眾多，為了節(jié)約土地，必然大量興建高層建筑和充分利用城市地下空間，這樣就帶來(lái)了大規(guī)?；庸こ痰拈_挖與支護(hù)，為地下工程建筑提供必要和安全的環(huán)境。正是由于80年代后期，尤其在90年代大量的城市高層建筑如雨后春筍，至1996年10層以上的高層建筑累計(jì)己有1億多平方米，高度超過(guò)100m的超高層建筑已超過(guò)150幢，高度超過(guò)200m已有20多幢[12]。這些標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，正是近10余年來(lái)我國(guó)在基坑工程中寶貴的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)重要的總結(jié)。深基坑工程是一個(gè)復(fù)雜的綜合性巖土工程，由于目前土力學(xué)理論尚不夠完善，單純依靠理論方法難以對(duì)系統(tǒng)的變化性狀作出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，在施工過(guò)程中往往出現(xiàn)一些難以預(yù)料的變化，還要受到施工條件、天氣情況、周圍環(huán)境等諸多因素的影響，所以理論分析計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際情況有時(shí)會(huì)有較大差異。最早提出分析的是Terzaghi和peck等人，他們?cè)缭谏鲜兰o(jì)40年代就提出了預(yù)估挖方穩(wěn)定和支撐荷載大小的總應(yīng)力法。支護(hù)結(jié)包括擋土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)(如連續(xù)墻、柱列式灌注樁擋墻)、支承體系(如內(nèi)支撐、錨桿)以及土體加固等。如預(yù)測(cè)的變形超過(guò)允許值，應(yīng)修改支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案，必要時(shí)對(duì)周邊的重要工程設(shè)施采取專門的保護(hù)或加固措施。一項(xiàng)對(duì)103項(xiàng)基坑工程事故進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查分析，統(tǒng)計(jì)出事故發(fā)生的原因結(jié)果表明與設(shè)計(jì)有關(guān)的工程事故比例高達(dá)45％；而一份十幾個(gè)工程的測(cè)試數(shù)據(jù)又表明，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)應(yīng)力明顯小于設(shè)計(jì)值，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)設(shè)計(jì)明顯過(guò)于保守。但在當(dāng)前的基坑工程中，由于周邊環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越嚴(yán)格，基坑變形控制已成為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。由于基坑工程的復(fù)雜性、不確定性以及對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)所承受水土壓力認(rèn)識(shí)的局限性，迄今為止對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還沒(méi)有一個(gè)成熟的理論和計(jì)算模式，未形成完整的、具有普遍指導(dǎo)意義的設(shè)計(jì)理論體系，使得基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍過(guò)多地取決于經(jīng)驗(yàn)，隨意性較大；另一方面，由于土力學(xué)發(fā)展水平所限，有些實(shí)際問(wèn)題土力學(xué)理論尚無(wú)法解決，在研究運(yùn)用中不得不對(duì)土的性質(zhì)作了許多不符實(shí)際簡(jiǎn)化或假定。 基坑設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題1)鋼板樁的施工可能會(huì)引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境影響很大[9]，因此在設(shè)計(jì)中要考慮該方法對(duì)人口密集、建筑密度大的地區(qū)的影響。3)當(dāng)基坑周圍場(chǎng)地狹小，基坑開挖深度較大，如超過(guò)6 m，或基坑緊鄰已建成建筑物、交通干道、重要管線，通常均選用支撐或錨桿排樁、連續(xù)墻結(jié)構(gòu)支護(hù)?！』邮┕ぶ袘?yīng)注意的問(wèn)題1)施工前應(yīng)對(duì)工程的地質(zhì)勘察報(bào)告認(rèn)真分析研究，根據(jù)挖土深度范圍內(nèi)不同土質(zhì)的物理性能和地下水位情況(特別是豐水期的水位情況)，選擇相應(yīng)的土方開挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)及降水方案。在基坑開挖施工中，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接近或超過(guò)警戒值時(shí)，應(yīng)立即分析原因，準(zhǔn)確地找出施工過(guò)程中存在的問(wèn)題及時(shí)調(diào)整施工步驟，采取相應(yīng)的對(duì)策，便能有效控制基坑變形，確?；影踩?。當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，必須馬上澆筑墊層混凝土，進(jìn)一步減小基坑變形值。2)基坑支護(hù)的內(nèi)力和變形的精確計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，其計(jì)算模型需要考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系和土三者的共同作用，但是，目前將其簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題，難以準(zhǔn)確反映空間效應(yīng)。6)在建筑物密集地區(qū)設(shè)計(jì)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，多以變形控制，但在設(shè)計(jì)時(shí)如何控制周圍地面沉降尚有一定難度，這是由于計(jì)算方面尚難以提供精確值。如何提高單樁承載力，降低沉
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